作为铂的替代品，钌基电催化剂在碱性析氢反应（HER）催化中极具应用潜力，然而，Ru催化剂需要进一步优化其氢结合能力，并且其面临缓慢水离解动力学的挑战。在这里，清华大学李亚栋院士、上海科技大学胡培君、温州大学Chen Wei、Li Xinhua报道了一种新型的双位点协同催化剂Ru₁-Mo₂C，并且其通过可逆的氢溢出模式实现对HER的高催化活性和高稳定性。

本文要点：

1) 电子-金属-载体相互作用显著调节了Ru₁-Mo₂C的电荷性质，并优化了H*的d带中心和结合强度。密度泛函理论（DFT）计算表明，水在Mo₂C上进行离解，生成的氢原子随后转移到相邻的Ru单原子位点以形成和释放H₂。

2) 因此，Ru₁-Mo₂C具有优异的HER性能，在10mA cm^-2下具有10.8mV的超低过电位和8.67A mg_PGM^-1（@100mV）的质量活性。以Ru₁-Mo₂C为阴极催化剂的碱性交换膜水电解（AEMWE）在1.83 V下达到1.0 A cm⁻²，并在500 mA cm⁻²下保持稳定运行超过200小时。

参考文献：

Tingting Chao et.al Reversible Hydrogen Spillover at Atomic Interface for Efficient Alkaline Hydrogen Evolution EES 2024

DOI: 10.1039/D3EE02760K

https://doi.org/10.1039/D3EE02760K