设计具有优异活性和稳定性的ORR/OER/HER高性能三功能电催化剂对可再生能源技术具有重要意义，同时也是一项具有挑战性的工作。

基于此，清华大学张如范报道了采用独特的一锅吹糖法制备了一种高效耐用的三功能电催化剂RuCoO_x。

文章要点

1）研究人员首先将葡萄糖、尿素、氯化钌和氯化钴溶解在去离子水中形成均匀的溶液，然后在140 °C下沉淀8 h。在加热过程中，由于尿素分解释放气体，葡萄糖逐渐变成金属盐分布均匀的熔融糖浆，形成由泡壁组成的多孔泡沫。然后在500 ℃下于空气中煅烧12 h除去葡萄糖模板，形成RuCoO_x纳米泡沫。

2）值得注意的是，RuCoO_x型催化剂表现出0.65 V的小电位差（ΔE）和37 mV（10 mA cm⁻²）的过电位，并且在200000/10000/10000 CV循环后过电位衰减可以忽略不计，在先进的三功能电催化剂中都显示出压倒性的优势。进一步在液体可充电Zn−空气电池和水电解槽中使用时，即使在相当大的电流密度下，也表现出高效率和优异的耐用性。

3）RuCoO_x优异的性能可以通过合理地将ORR/OER/HER活性中心整合到RuCoO_x型催化剂中以及利用RuO₂和Co₃O₄纳米晶之间的耦合效应和协同作用优化电子结构来解释。

这项工作为设计性能优越的先进的三功能电催化剂在清洁和可持续能源技术中的应用开辟了一条新的途径。

参考文献

Chenhui Zhou, et al, RuCoO_x Nanofoam as a High-Performance Trifunctional Electrocatalyst for Rechargeable Zinc−Air Batteries and Water Splitting, Nano Lett., 2021

DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c03407

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c03407