RuO2是质子交换膜水电解槽阳极材料的基准电催化剂之一。然而,由于析氧反应(OER)过程中晶格氧和金属溶解的参与,其长期稳定性受到损害。
在这项工作中,格里菲斯大学Huijun Zhao, Porun Liu, 中国科学院合肥物质科学研究院Huajie Yin报道了通过向二元Ru-Sn氧化物基体中的RuO6八面体引入拉伸应变来定制弱化的Ru-O键共价键,阻止晶格氧的参与和Ru的溶解,从而显着提高长期稳定性。此外,拉伸应变还优化了中间体的吸附能并提高了OER活性。
文章要点
1)值得注意的是,RuSnOx电催化剂在0.1 M HClO4中表现出优异的OER活性,并且在10 mA cm-2的电流密度下仅需要184mV的过电势。
2)此外,它能够提供10 mA cm-2的电流密度至少150小时,而电位增加可以忽略不计。
这项工作例证了设计具有卓越水分解性能的钌基催化剂的有效策略。
参考文献
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