RuO2是質(zhì)子交換膜水電解槽陽極材料的基準(zhǔn)電催化劑之一。然而,由于析氧反應(yīng)(OER)過程中晶格氧和金屬溶解的參與,其長期穩(wěn)定性受到損害。
在這項(xiàng)工作中,格里菲斯大學(xué)Huijun Zhao, Porun Liu, 中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院Huajie Yin報(bào)道了通過向二元Ru-Sn氧化物基體中的RuO6八面體引入拉伸應(yīng)變來定制弱化的Ru-O鍵共價(jià)鍵,阻止晶格氧的參與和Ru的溶解,從而顯著提高長期穩(wěn)定性。此外,拉伸應(yīng)變還優(yōu)化了中間體的吸附能并提高了OER活性。
文章要點(diǎn)
1)值得注意的是,RuSnOx電催化劑在0.1 M HClO4中表現(xiàn)出優(yōu)異的OER活性,并且在10 mA cm-2的電流密度下僅需要184mV的過電勢。
2)此外,它能夠提供10 mA cm-2的電流密度至少150小時,而電位增加可以忽略不計(jì)。
這項(xiàng)工作例證了設(shè)計(jì)具有卓越水分解性能的釕基催化劑的有效策略。
參考文獻(xiàn)
Yiming Xu, et al, Strain-modulated Ru-O Covalency in Ru-Sn Oxide Enabling Efficient and Stable Water Oxidation in Acidic Solution, Angew. Chem. Int. Ed. 2024,
DOI: 10.1002/anie.202316029
https://doi.org/10.1002/anie.202316029