李灿院士/李泽龙AM：Ti掺杂RuO2加快桥氧脱质子促进酸性OER
学术
2024-12-02 17:56
上海
开发高效持久性的酸性OER电催化剂对于发展先进可再生制氢技术非常重要，但是氧中间体的脱质子步骤非常缓慢，其中包括四个质子耦合电子转移的步骤，因此阻碍了酸性OER。有鉴于此，中国科学院大连化物所李灿院士、兰州大学李泽龙教授等报道开发了RuTiOx固溶体电催化剂，这种固溶体电催化剂的桥氧（Obri）位点能够接受质子，加快氧中间体脱质子的动力学。要点1. 通过电化学测试、红外光谱、DFT理论计算，揭示了Obri位点适中的质子吸附能有助于吸附剂转化机理的脱氢动力学。整个过程能够阻碍过度氧化，避免晶格氧机理导致Ru位点失活。要点2. RuTiOx在10 mA cm-2电流密度的过电势仅为198 mV，而且在50 mA cm-2电流密度运行1400 h未见明显性能衰减。这些研究有助于理解OER机理和催化剂结构的关系，对于催化体系的发展至关重要。Wei Hu, Bolong Huang, Mingzi Sun, Jing Du, Yang Hai, Wen Yin, Xiaomei Wang, Wensheng Gao, Chunyang Zhao, Ya Yue, Zelong Li, Can Li, Doping Ti into RuO2 to Accelerate Bridged-Oxygen-Assisted Deprotonation for Acidic Oxygen Evolution Reaction, Adv. Mater. 2024DOI: 10.1002/adma.202411709https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202411709
