開發高效耐用的OER催化劑對于推進質子交換膜電解水(PEMWE)技術至關重要,尤其是開發替代Ir的催化劑。
有鑒于此,華東理工大學李春忠教授、李會會研究員、日本東北大學李昊副教授等報道一種Zn、W共摻雜的Ru3Zn0.85W0.15Ox(RZW)三元氧化物催化劑,該催化劑在0.1 M高氯酸電解液和10 mA cm-2電流密度下,過電位僅為200 mV,而且能夠穩定工作超4000 h。
本文要點:
(1)
電負性較高的W摻入有助于OER過程中高效率的捕獲犧牲性Zn物種釋放的電子,隨后將其傳遞到Ru位點。
通過這種結構穩定的Ru-O-W位點,得到增加的電子密度,顯著提高Ru活性位點的抗氧化性能。
(2)
這項研究結果表明在運行過程中,通過策略性金屬摻雜調控OER催化劑電子結構的重要性,有助于開發實用并且持久的電解水技術。
參考文獻
Chunzhong Li, Kai Zhou, Heng Liu, Zhongliang Liu, Xiaoning Li, Nana Wang, Mingyue Wang, Tianrui Xue, Yongjun Shen, Hao Li, Huihui Li, W-mediated electron accumulation in Ru-O-W motifs enables ultra-stable oxygen evolution reaction in acid, Angew. Chem. Int. Ed. 2025
DOI: 10.1002/anie.202422707
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202422707