电催化水分裂是一种将水分解为氢和氧的过程，是为燃料电池生产清洁氢气的一种很有前途的方法，而燃料电池又可用于为大型电动汽车提供动力。 迄今为止，这一过程在现实世界中的应用一直受到氧进化反应（OER）动力学缓慢的限制，而氧进化反应是发生在阳极的一个关键化学反应。
马克斯-普朗克固体化学物理研究所、魏兹曼科学研究院和其他研究所的研究人员最近推出了一种创新方法，利用拓扑手性半金属作为电催化剂来加速这一反应。 他们的研究结果发表在 Nature Energy上，证明可以利用这些材料固有的自旋轨道耦合（SOC）来提高OER活性，从而促进更高效的电催化水分离。
研究利用拓扑手性半金属（RhSi、RhSn 和 RhBiS）及其自旋极化费米面的潜力，促进 OER 中自旋相关的电子转移，解决了传统的火山图限制。 研究发现，随着自旋轨道耦合（SOC）程度的增加，OER 活性呈现出 RhSi < RhSn < RhBiS 的趋势。 手性单晶在碱性电解质中的表现优于非手性单晶（RhTe2、RhTe 和 RuO2），其中 RhBiS 的比活度比 RuO2 高两个数量级。 研究揭示了手性和 SOC 在自旋催化中的关键作用，有助于设计超高效手性催化剂。
