近日，电子科技大学基础与前沿研究院黄明教授团队在Advanced Materials上发表题为“Designing Synergistic Lewis Acid-Base Pairs in Compressed Bismuth-Copper Oxide for Selective CO2-to-Formate Electrosynthesis”的研究论文。基础与前沿研究院博士研究生成怡为论文的第一作者，黄明教授为论文唯一通讯作者，电子科技大学基础与前沿研究院为论文第一单位。

电催化二氧化碳还原（CO2RR）生成甲酸是一种可持续的碳利用途径，但面临在工业级电流密度下活性衰减快、稳定性不足的重大挑战。近年来，尽管晶格应变工程被广泛用于调节催化性能，但大多数研究仍然停留于表观性能与应变的相关性，缺乏对应变下活性位点局域电子结构及协同机制的深入揭示，制约了高效催化体系的设计。

针对这一难题，本研究创新性地提出一种晶格压缩应变工程策略，通过在非化学计量比铋铜氧化物（Bi7.38Cu0.62O11.69）中引入可控压缩应变，系统调控材料中路易斯酸（Bi3+，Cu2+）与路易斯碱（氧空位）的电子结构与空间耦合，成功构建了高效的集成活性位点（Bi-VO-Cu）。研究表明，压缩应变可显著缩短金属-氧键长，从而增强路易斯酸碱对强度，优化局域电子分布，增强Bi-VO-Cu活性界面的电荷转移能力，进而强化CO2的吸附与活化，并稳定关键中间体*HCOO。该催化剂在宽电流密度范围（-100至-700 mA cm-2）内实现甲酸盐法拉第效率均高于95%，并在-576.8 mA cm-2下达到96.1%的高选择性，同时具备超过120小时的稳定性，性能衰减低于1.5%。

本研究不仅从原子层面阐明了协同路易斯酸碱催化机制，也为可持续电合成高附加值甲酸盐提供了普适的设计原则。