碱性析氢反应（HER）需要附近的水吸附和H₂生成双位点，钌基电催化剂是铂基材料的有效替代品。然而，在双位点构建中实现高效率和长期稳定仍极具挑战性。陕西师范大学Yan Junqing、皇家墨尔本理工大学Ma Tianyi报道了Cu掺杂的RuO₂（Cu-RuO₂）催化剂。

本文要点：

1) Cu²⁺离子是获得具有Ru-RuO₂结构的Cu-RuO₂-AC活化样品的开关。Cu-RuO₂-AC样品在10 mA cm⁻²的电流密度下的过电位仅为19mV，Tafel斜率为32.8 mV dec⁻¹。

2) 此外，在1 A. mg_Ru⁻¹的质量活性下 ，该催化剂只需要88 mV，这低于商业40%Ru/C的343 mV。密度泛函理论（DFT）计算表明，Cu²⁺掺杂激活了附近的Ru⁴⁺。Cu-RuO₂-AC||Cu-RuO₂的两电极H电池器件仅需要1.66和1.78V就可以实现100和200mA cm⁻²的电流密度 。

参考文献：

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