东北师大Angew:La掺杂RuO2实现大电流密度酸性稳定OER
纳米技术 纳米 2025-02-15

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在质子交换膜水电解槽(PEMWE)中,需要保证酸性OER催化剂具有大电流密度和稳定性。

有鉴于此,东北师范大学吴兴隆教授等报道合成了La掺杂RuO2催化剂(记作La-RuO2@TM)。这种催化剂是在Ti金属网上原位一步低温热解生长La-掺杂RuO2纳米棒得到。

本文要点:

(1)

La-RuO2@TM具有优异的催化活性和优异的稳定性,催化活性达到1.533 V(100 mA cm-2),稳定性测试发现在450 h过程中没有明显性能衰减。

(2)

DFT理论计算表明La-O-Ru局部结构能够调控反应中间体物种的吸附强度,缓解Ru金属腐蚀,降低氧损失,因此显著改善催化剂在酸性OER过程的稳定性。使用La-RuO2@TM催化剂的PEM电解槽在1.815 V达到1.0 A cm-2电流密度,在60 ℃能够稳定工作120 h。

这项研究为设计高效且持久性的酸性OER电催化剂提供帮助。

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参考文献

Xin-Yi Zhang, Hang Yin, Cong-Cong Dang, Hong Nie, Zhi-Xiong Huang, Shuo-Hang Zheng, Miao Du, Zhen-Yi Gu, Jun-Ming Cao, Xing-Long Wu, Unlocking Enhanced Catalysis Stability in Acidic Oxygen Evolution: Structural Insights for PEM Applications under High-Current Density, Angew. Chem. Int. Ed. 2025

DOI: 10.1002/anie.202425569

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202425569


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