郑州大学Nat. Commun.：原子工程界面诱导桥氧介导的去质子化以增强酸性OER
学术
2024-12-04 18:19
上海
开发高效稳定的酸性水氧化电催化剂对于质子交换膜电解器的商业化至关重要。在这项研究中，郑州大学Siyu Lu，Jiangwei Chang成功构建了用于酸性氧释放反应(OER)的Ru-O-Ir原子界面。要点1. 在0.5 M H2SO4中，催化剂在10、500和1500 mA cm-2下的过电位分别低至167、300和390 mV，电催化剂在10 mA cm-2下运行1000小时以上时表现出很强的稳定性，并且在200,000次循环伏安法循环后几乎没有降解。要点2. 原位光谱电化学测量与理论研究表明，Ru–O–Ir活性位点上的OER途径接近最优，其中Ir–OBRI的桥接氧位点作为质子受体，加速相邻Ru中心的质子转移，打破单个Ru位点上典型的吸附-解离线性标度关系，从而增强OER活性。本文表明合理设计多个活性位点可以打破OER催化剂中常见的活性/稳定性权衡，为高性能酸性OER催化剂提供了良好的方法。Wu, H., Chang, J., Yu, J. et al. Atomically engineered interfaces inducing bridging oxygen-mediated deprotonation for enhanced oxygen evolution in acidic conditions. Nat Commun 15, 10315 (2024).DOI：10.1038/s41467-024-54798-7https://doi.org/10.1038/s41467-024-54798-7
