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学术 2024-11-11 08:30 广东

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研究概述

增强耐腐蚀性对于开发高效的酸性析氧反应（OER）电催化剂至关重要。

基于此，2024年11月5日，阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）张华彬教授/Luigi Cavallo教授、中国科学院高能物理研究所赵丽娜研究员在国际期刊Nature Communications发表题为《Local compressive strain-induced anti-corrosion over isolated Ru-decorated Co₃O₄ for efficient acidic oxygen evolution》的研究论文。

在这里，研究人员报告了通过策略性操纵局部压缩应变来增强非贵金属Co₃O₄载体的抗腐蚀性能。

将原子尺寸大于钴（Co）的钌（Ru）单原子嵌入Co₃O₄晶格（Ru-Co₃O₄）中，会触发Co-O晶格上的局部应变压缩和晶格畸变。

通过实验和理论分析，全面探索了这种特定局部压缩应变与电催化性能之间的相关性。

通过原位X射线吸收研究和量子计算，证实了Ru-Co₃O₄中局部应变的存在。

这种局部应变表现为缩短的Co-O键长，通过抑制金属溶解增强了Co₃O₄的抗腐蚀性能。

因此，Ru-Co₃O₄表现出良好的稳定性，在30 mA cm^-2的电流密度下维持OER超过400 h，且衰减极小。

这项研究展示了局部应变效应在加强酸性OER及其它催化剂稳定性方面的潜力。

图文解读

图1：结构表征

图2：电催化性能

图3：AIMD模拟和DFT计算

文献信息

Zuo, S., Wu, ZP., Xu, D. et al. Local compressive strain-induced anti-corrosion over isolated Ru-decorated Co₃O₄for efficient acidic oxygen evolution. Nat. Commun. 15, 9514 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-53763-8.

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