开发高效耐用的OER催化剂对于推进质子交换膜电解水(PEMWE)技术至关重要,尤其是开发替代Ir的催化剂。
有鉴于此,华东理工大学李春忠教授、李会会研究员、日本东北大学李昊副教授等报道一种Zn、W共掺杂的Ru3Zn0.85W0.15Ox(RZW)三元氧化物催化剂,该催化剂在0.1 M高氯酸电解液和10 mA cm-2电流密度下,过电位仅为200 mV,而且能够稳定工作超4000 h。
本文要点:
(1)
电负性较高的W掺入有助于OER过程中高效率的捕获牺牲性Zn物种释放的电子,随后将其传递到Ru位点。
通过这种结构稳定的Ru-O-W位点,得到增加的电子密度,显著提高Ru活性位点的抗氧化性能。
(2)
这项研究结果表明在运行过程中,通过策略性金属掺杂调控OER催化剂电子结构的重要性,有助于开发实用并且持久的电解水技术。
参考文献
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