開發用于酸性水分解的高效非銥基活性位點仍然是一個巨大的挑戰。
在此,廈門大學Mingbin Gao,吉林大學Xiaofeng Lu報道了在 RuO2 納米纖維 (NF) 中構建了獨特的 Ru-B-Cr 部分以激活 Ru 位點進行水電解,這克服了 RuO2 基催化劑通常對氫析出反應 (HER) 活性低、對氧析出反應 (OER) 穩定性差的瓶頸。
文章要點
1)制備的 Cr、B 摻雜 RuO2 NF 在 1 A cm-2 下對酸性 HER 和 OER 表現出 205 和 379 mV 的低過電位,并具有出色的穩定性,分別持續 1000 和 188 小時。
2)組裝的酸性電解槽在高電流密度下還具有很高的制氫效率和耐久性。實驗和理論探索表明,Ru-B-Cr 部分的形成有效地優化了原子構型并調節反應中間體的吸附/解吸自由能,從而實現卓越的 HER 和 OER 性能。
參考文獻
Weimo Li, et al, Designing Ru?B?Cr Moieties to Activate the Ru Site for Acidic Water Electrolysis under Industrial-Level Current Density, Nano Lett., 2024
DOI: 10.1021/acs.nanolett.4c05113
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.4c05113