iScience：富氧空位Co掺杂RuO2用于酸性析氧反应

2019-12-06

相比于已经工业化的碱性水解，酸性水解用于质子交换膜电极能够提供更高的离子电导率、较少的副反应、较高的电压效率及更快的系统响应等优点。然而，目前尚缺乏高效稳定的析氧反应（OER）电催化剂，大大的阻碍了酸性水解的工业化进程。近日，来自中科院宁波材料技术与工程研究所林贻超、张秋菊、陈亮等对Ru交换的ZIF-67采用一步退火法衍生了一种富氧空位Co掺杂的纳米棒状RuO₂电催化剂。研究表明，该催化剂在酸性介质中显示了超高的OER性能，在10 mA cm^-2电流密度下的过电位仅为160mV，在10 mA cm^-2恒定电流下经受50h的恒电流稳定性测试，也能保持优异的活性。进一步研究表明，该催化剂优异的OER性能来源其大量的氧空位以及Co掺杂后的RuO₂被调变的电子结构。结合实验研究与DFT计算，研究人员揭示了在该反应条件下反应遵循的是空位相关晶格氧氧化机制（LOM），而非吸附物析出反应机制（AEM）。

Yuanyuan Tian, Shuo Wang, Ever Velasco, Yueping Wang, Lujie Cao, Linjuan Zhang, Xing Li, Yichao Lin*, Qiuju Zhang*, Liang Chen*, A Co-doped nanorod-like RuO2 electrocatalyst with abundant oxygen vacancies for acidic water oxidation, iScience, 2019.

DOI: 10.1016/j.isci.2019.100756

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589004219305012?dgcid=rss_sd_all