2024年10月1日，深圳大學(xué)高等研究院趙偉課題組在Advanced Functional Material上發(fā)表文章“Synergistic Engineering of Dopant and Support of Ru Oxide Catalyst Enables Ultrahigh Performance for Acidic Oxygen Evolution”。其中設(shè)計(jì)了硒摻雜納米R(shí)uO2催化劑，并以Co-N-C作為支撐材料（Ce@RuO2/CoNC）進(jìn)行酸性電解水析氧反應(yīng)（OER），通過(guò)硒摻雜和Co-N-C作為支撐材料，優(yōu)化OER中間體的自由能，抑制Ru的溶解，協(xié)同提高釕氧化物的活性和穩(wěn)定性。該催化劑在10 mA cm?2下僅有150 mV的超低過(guò)電位，同時(shí)其穩(wěn)定性達(dá)到了1000 h，優(yōu)于之前報(bào)道的大多數(shù)Ru基催化劑。該文章由亥姆霍茲柏林材料與能源研究中心武斌、武漢理工大學(xué)麥力強(qiáng)、深圳大學(xué)趙偉為論文共同通訊作者，F(xiàn)elix博士作為第一作者，深圳大學(xué)高等研究院為第一完成單位。
酸性O(shè)ER反應(yīng)的活性和電催化劑對(duì)于高效的質(zhì)子交換膜水電解槽（PEM-WE）具有至關(guān)重要的意義。本文采用雜原子摻雜和載體的協(xié)同方法設(shè)計(jì)了一種高效的Ce@RuO2/CoNC電催化劑。在RuO2中摻入Ce可確保Ru保持電荷平衡，而且Ru-O鍵在Ru-O-Ce結(jié)構(gòu)中穩(wěn)定性強(qiáng)于Ru-O-Ru結(jié)構(gòu)，這有助于保持表面結(jié)構(gòu)的耐久性和抑制Ru的溶解。通過(guò)大量的表征表明，Co-N-C載體可以與Ce@RuO2納米顆粒形成強(qiáng)有力的化學(xué)鍵，使它們能夠持久地穩(wěn)定在載體上使其在OER過(guò)程中具有更好的穩(wěn)定性。所設(shè)計(jì)的Ce@RuO2/CoNC催化劑具有優(yōu)異的OER性能，在1.5V（vs RHE）時(shí)質(zhì)量活性高達(dá)2365.5Ag-1Ru，與之前的最佳研究相比提高了約2倍。合成的催化劑在酸性PEM-WE裝置中以200 mA cm-2的電流穩(wěn)定運(yùn)行了1000 h。鑒于其卓越的活性和強(qiáng)大的穩(wěn)定性，所設(shè)計(jì)的Ce@RuO2/CoNC將為PEM水電解槽的廣泛應(yīng)用提供一條新途徑。
該項(xiàng)目獲得國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（21972096），和深圳市科技創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目（JCYJ20190808150615285）支持。
原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202408714
2024年10月1日，趙偉課題組在Advanced Functional Material上發(fā)表文章“Synergistic Engineering of Dopant and Support of Ru Oxide Catalyst Enables Ultrahigh Performance for Acidic Oxygen Evolution”。其中設(shè)計(jì)了硒摻雜納米R(shí)uO2催化劑，并以Co-N-C作為支撐材料（Ce@RuO2/CoNC）進(jìn)行酸性電解水析氧反應(yīng)（OER），通過(guò)硒摻雜和Co-N-C作為支撐材料，優(yōu)化OER中間體的自由能，抑制Ru的溶解，協(xié)同提高釕氧化物的活性和穩(wěn)定性。該催化劑在10 mA cm?2下僅有150 mV的超低過(guò)電位，同時(shí)其穩(wěn)定性達(dá)到了1000 h，優(yōu)于之前報(bào)道的大多數(shù)Ru基催化劑。該文章由亥姆霍茲柏林材料與能源研究中心武斌、武漢理工大學(xué)麥力強(qiáng)、深圳大學(xué)趙偉為論文共同通訊作者，F(xiàn)elix博士作為第一作者，深圳大學(xué)高等研究院為第一完成單位。
酸性O(shè)ER反應(yīng)的活性和電催化劑對(duì)于高效的質(zhì)子交換膜水電解槽（PEM-WE）具有至關(guān)重要的意義。本文采用雜原子摻雜和載體的協(xié)同方法設(shè)計(jì)了一種高效的Ce@RuO2/CoNC電催化劑。在RuO2中摻入Ce可確保Ru保持電荷平衡，而且Ru-O鍵在Ru-O-Ce結(jié)構(gòu)中穩(wěn)定性強(qiáng)于Ru-O-Ru結(jié)構(gòu)，這有助于保持表面結(jié)構(gòu)的耐久性和抑制Ru的溶解。通過(guò)大量的表征表明，Co-N-C載體可以與Ce@RuO2納米顆粒形成強(qiáng)有力的化學(xué)鍵，使它們能夠持久地穩(wěn)定在載體上使其在OER過(guò)程中具有更好的穩(wěn)定性。所設(shè)計(jì)的Ce@RuO2/CoNC催化劑具有優(yōu)異的OER性能，在1.5V（vs RHE）時(shí)質(zhì)量活性高達(dá)2365.5Ag-1Ru，與之前的最佳研究相比提高了約2倍。合成的催化劑在酸性PEM-WE裝置中以200 mA cm-2的電流穩(wěn)定運(yùn)行了1000 h。鑒于其卓越的活性和強(qiáng)大的穩(wěn)定性，所設(shè)計(jì)的Ce@RuO2/CoNC將為PEM水電解槽的廣泛應(yīng)用提供一條新途徑。
該項(xiàng)目獲得國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（21972096），和深圳市科技創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目（JCYJ20190808150615285）支持。
原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.20240871
