尖晶石氧化物因其优异的电催化性能和低成本成为替代贵金属催化剂的热门研究方向。然而，传统合成方法耗时耗能，难以实现大规模生产。南开大学严振华、李海霞团队在《Chinese Chemical Letters》期刊发表了题为“Ultrafast synthesis of nanocrystalline spinel oxides by Joule-heating method”的研究论文，提出了一种基于焦耳加热的超快速合成方法，15秒内即可制备出高效电催化剂，为新能源材料的高效制备提供了新思路。
尖晶石氧化物（AB2O4）是一类由过渡金属构成的材料，因其在氧还原反应（ORR）中的优异催化性能被广泛应用于能量转换与存储系统。然而，现有的制备方法存在耗时、能耗高、效率低的问题，难以满足商业化需求。本研究旨在通过焦耳加热法开发一种高效、低成本的尖晶石氧化物合成技术。
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超快速合成： -
通过焦耳加热法，仅需15秒即可完成尖晶石氧化物的制备。 -
与传统方法相比，显著降低了时间和能源成本。 -
高性能电催化剂： -
CoMn2O4-JH在氧还原反应中的半波电位达0.79V，展现出优异的催化性能。 -
其他产物（如Co3O4-JH、Mn3O4-JH和CoFe2O4-JH）的电催化性能也优于传统方法制备的材料。 -
机理解析： -
通过原位透射电子显微镜（TEM）技术，观察到焦耳加热过程中材料的裂纹断裂与纳米结构形成过程。 -
提出了热分解-裂纹扩展-纳米结构聚集（C-B-A）三步机制，为尖晶石氧化物的高效合成提供了理论支持。
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焦耳加热装置与产物表征： -
图1展示了焦耳加热装置示意图、温度曲线及产物的XRD和SEM图。 -
XRD谱图表明，15秒内即可形成稳定的尖晶石结构。 -
SEM图像显示，产物为均匀的纳米片状或颗粒状形貌，粒径在30-100nm之间。
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合成机理与性能分析： -
图2揭示了焦耳加热的C-B-A机制，解释了纳米结构形成的动态过程。 
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图3展示了产物的氧还原催化性能，CoMn2O4-JH在起始电位和半波电位上均表现出优异性能。 
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