核壳结构催化剂因其在电催化氧还原(ORR)和氧析出(OER)等反应中的优异表现，成为能源转化领域的研究热点。然而，目前其活性与稳定性的来源多基于静态结构解释，未充分考虑动态结构演化对其催化性能的影响。基于这一背景，复旦大学/郑州大学/南开大学研究团队结合恒电势计算、从头算分子动力学(AIMD)模拟与实验表征，系统研究了氮掺杂石墨烯碳壳包裹的NiFe合金(NiFe@NC)的动态演化及其的ORR/OER活性来源。研究发现，在实验制备过程中金属原子倾向从NiFe合金扩散到外部氮掺杂碳壳，形成M-N-C位点，在催化过程中，特别是Fe-N-C与内层合金的协同作用赋予了该核壳催化剂良好的催化活性。恒电势计算发现重构后催化剂ORR和OER活性相比重构前有明显提升，进一步印证核壳催化剂重构的可能性。而且通过球差电镜结合EELS表征发现实验合成的NiFe@NC中在碳壳位置存在单原子位点，为计算结果提供了有力的支持。此外，动态结构演化和活性位点的再生机制确保了催化剂在反应条件下的长期稳定性。

本研究结合计算与实验，提出了“金属核心作为弹药库，反应工况为自动装填器，提高核壳催化剂的稳定性与活性”的全新模型，深入阐释了核壳催化剂在实际工况下的性能机制。相关成果发表在Chemical Science, 2025, DOI: 10.1039/D4SC08019J。第一作者为复旦大学博士薛圆媛，通讯作者为复旦大学郑耿锋教授、郑州大学张旭研究员、郑州大学/南开大学周震教授。该工作得到了国家自然科学基金和河南省自然科学基金的资助，计算部分由复旦大学CFFF平台支持完成。