该研究提出了碳化镍上负载的钯纳米团簇（Pdnc-Ni₃C），其作为一种非铜双功能催化剂，具备优异的H*交换能力，可实现NO₃RR和FOR的双向催化。在阴极，Pdnc-Ni₃C实现了+0.27 V vs RHE的起始电位，以及在-0.3 V下98%的氨法拉第效率。在阳极，Pdnc-Ni₃C在0.04 V的低起始电位下实现了高效的FOR，并具备宽氧化窗口（0~1.2V）和高达910 mA cm⁻²的高电流密度，性能优于先前报道的铜基和镍基体系。差分电化学质谱揭示了一条先前未被探索的分子间耦合产氢路径，深化了对单电子甲醛氧化过程的机理认识。通过耦合NO₃RR和FOR，实现了一个高性能的"甲醛-硝酸盐"原电池，其开路电压为0.88 V，峰值功率密度为7.4 mW cm⁻²。该镍基体系的显著特点是，能将工业废弃物同时转化为绿色能源载体（H₂和NO₃）和增值化学品（甲酸盐），并产生电能，兼具环境与经济效益。
