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AM：高效稳定酸性OER中Ru活性位点的价态振荡

时间：2023-09-10 来源：浏览：

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钌（ Ru ）基催化剂中活性位点的连续氧化和可浸出性阻碍了质子交换膜水电解槽（ PEMWE ）的实际应用。

在此， 南京航空航天大学 Shengjie Peng 提出了通过连续快速氧化和金属热迁移过程制备的鲁棒互掺杂钨钌氧化物异质结构 [(Ru-W)O _x ] ，以增强酸性析氧反应（ OER ）的活性和稳定性。

本文要点

要点1. 高价 W 物种的引入引起 OER 过程中 Ru 位点的价态振荡，促进活性金属氧化态的循环转变并维持活性位点的连续运行。

要点2. 互掺杂异质结构中 W 物种的优先氧化和 Ru 位点的电子增益显着稳定了 WO _x 基底上的 RuO _x ，超出了裸 RuO ₂ 的 Pourbaix 稳定性极限。此外，在异质结构界面周围生成不对称的 Ru-O-W 活性单元，协同吸附氧中间体，增强固有的 OER 活性。

要点3. 因此，互掺杂的 (Ru-W)O _x 异质结构不仅在 10 mA cm ^-2 下表现出 170 mV 的过电势和在酸性电解质中 300 h 的优异稳定性，而且还表现出实际应用的潜力，如稳定的在 PEMWE 中以 0.5 A cm ^-2 运行 300 小时。

Liming Deng, et al, Valence Oscillation of Ru Active Sites for Efficient and Robust Acidic Water Oxidation, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202305939

https://doi.org/10.1002/adma.202305939

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