用于酸性析氧反應的二氧化釕電催化劑的活性一般,并且由于釕氧共價性高而不穩定。
近日,成均館大學Hyoyoung Lee通過熔融鹽輔助淬火策略合成了拉伸應變鍶和鉭共摻雜的二氧化釕納米催化劑。
文章要點
1)拉伸應變在空間上延長了釕氧鍵并降低了共價性,從而抑制了晶格氧參與和結構分解。鍶-鉭-釕基團之間的協同電子調節優化了氧位點上的去質子化和釕位點上的中間體吸收,降低了反應能壘。
2)這些導致了一個很好的平衡的活性穩定性曲線,并得到了全面的實驗和理論分析的證實。應變電極在0.5 M H2SO4中的10 mA/cm2下顯示出166 mV的超電勢,并且S數高出一個數量級,表明與裸催化劑相比具有相當的穩定性。此外,它在單電池和PEM電解槽的長期運行中表現出可忽略的降解率。
該研究闡明了拉伸應變和策略摻雜在增強用于酸性析氧反應的釕基催化劑的活性和穩定性中的有效性。
參考文獻
Liu, Y., Wang, Y., Li, H. et al. Effectiveness of strain and dopants on breaking the activity-stability trade-off of RuO2 acidic oxygen evolution electrocatalysts. Nat Commun 16, 1717 (2025).
DOI:10.1038/s41467-025-56638-8
https://doi.org/10.1038/s41467-025-56638-8