堿性析氫反應(yīng)(HER)需要附近的水吸附和H2生成雙位點(diǎn),釕基電催化劑是鉑基材料的有效替代品。然而,在雙位點(diǎn)構(gòu)建中實(shí)現(xiàn)高效率和長(zhǎng)期穩(wěn)定仍極具挑戰(zhàn)性。陜西師范大學(xué)Yan Junqing、皇家墨爾本理工大學(xué)Ma Tianyi報(bào)道了Cu摻雜的RuO2(Cu-RuO2)催化劑。
本文要點(diǎn):
1) Cu2+離子是獲得具有Ru-RuO2結(jié)構(gòu)的Cu-RuO2-AC活化樣品的開關(guān)。Cu-RuO2-AC樣品在10 mA?cm?2的電流密度下的過電位僅為19mV,Tafel斜率為32.8 mV?dec?1。
2) 此外,在1 A.?mgRu?1的質(zhì)量活性下?,該催化劑只需要88 mV,這低于商業(yè)40%Ru/C的343 mV。密度泛函理論(DFT)計(jì)算表明,Cu2+摻雜激活了附近的Ru4+。Cu-RuO2-AC||Cu-RuO2的兩電極H電池器件僅需要1.66和1.78V就可以實(shí)現(xiàn)100和200mA cm?2的電流密度?。
Wenshan Xi et.al Accelerating Ru0/Ru4+ Adjacent Dual Sites Construction by Copper Switch for Efficient Alkaline Hydrogen Evolution Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202302668
https://doi.org/10.1002/aenm.202302668