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OER的電催化劑是質子交換膜分解水電解槽的關鍵。RuO₂具有本征的OER高催化活性，但是目前催化劑通常容易快速溶解導致失活。

有鑒于此，浙江大學孫文平報道含有金屬Ru-Ru相互作用的獨特RuO₂催化劑，作為PEMWE電解槽的電催化劑能夠在60 ℃和1 A cm^-2電流密度穩定的工作100 h。

主要內容

（1）

通過實驗和理論研究，說明電催化劑的Ru-Ru相互作用導致RuO₂(OH)₂的形成能顯著提高。由于RuO₂(OH)₂是導致Ru溶解的關鍵，因此這種電催化劑顯著緩解RuO₂的電化學溶解。

（2）

Ru 4d能帶的位置向低能量移動，從而導致OER性能提高，而且由于Ru-Ru相互作用，避免晶格氧參與OER電催化反應，因此進一步改善催化劑的持久。穩定性的提高與Ru-Ru簇的尺寸有關，Ru₃的溶解能壘提高，但是Ru₅的溶解能壘降低。這項研究說明調控催化劑的局部配位結構有助于改善RuO₂的電化學穩定性，有助于發展能夠應用于PEMWE的性能優異OER電催化劑。

參考文獻

Guoqiang Zhao, Wei Guo, Minmin Shan, Yanyan Fang, Gongming Wang, Mingxia Gao, Yongfeng Liu, Hongge Pan, Wenping Sun*, Metallic Ru‐Ru Interaction in Ruthenium Oxide Enabling Durable Proton Exchange Membrane Water Electrolysis, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202404213

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202404213