Effect of Cation and Anion Vacancies in Ruthenium Oxide on the Activity and Stability of Acidic Oxygen Evolution

氧气 催化作用 化学 氧化物 离子 析氧 无机化学 氧化钌 光化学 有机化学 物理化学 电化学 电极
作者
Jiao Yang,Keyu An,Zhichao Yu,Lulu Qiao,Youpeng Cao,Yujuan Zhuang,Chunfa Liu,Lun Li,Lishan Peng,Hui Pan
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:14 (23): 17739-17747 被引量:106
标识
DOI:10.1021/acscatal.4c02779
摘要

Electrocatalysts capable of working efficiently in acidic media for the oxygen evolution reaction (OER) are highly demanded for the large-scale utilization of proton exchange membrane (PEM) water electrolysis. This study focuses on the design and fabrication of cation/oxygen vacancy-enriched RuO2 catalysts to investigate the impact of defect types on the OER activity and stability of RuO2. The comprehensive blend of experimental and theoretical approaches elucidates that the presence of Ru vacancies in Ru1–xO2 modulates the d-band center and optimizes the adsorption energy of the OER intermediates, thereby augmenting the intrinsic OER activity. Conversely, the presence of oxygen vacancies in RuO2-x diminishes the strength of Ru–O bonds, suppressing the involvement of the lattice oxygen oxidation mechanism (LOM) and Ru dissolution, consequently enhancing long-term stability. Notably, Ru1–xO2 exhibits the lowest overpotential of 212 mV at 10 mA cmgeo–2, while RuO2–x demonstrates superior stability, enduring 400 h under 10 mA cmgeo–2, surpassing many catalysts for acidic OER in the literature. Our findings demonstrate that defect engineering is a promising strategy to achieve electrocatalysts with super catalytic performance in acid media for water electrolysis.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
清秀的远望完成签到,获得积分10
刚刚
郭星星完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
打打应助wisher采纳,获得10
1秒前
热心语山完成签到,获得积分10
1秒前
炙热的芙完成签到,获得积分10
1秒前
机灵柚子应助YAO采纳,获得20
1秒前
成就的安阳完成签到,获得积分10
2秒前
xingxing完成签到,获得积分10
2秒前
Lize完成签到,获得积分10
2秒前
kiyo_v完成签到,获得积分10
2秒前
祎祎完成签到,获得积分10
3秒前
shuii完成签到,获得积分10
3秒前
ping完成签到,获得积分10
3秒前
娇气的背包完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
Liam完成签到 ,获得积分10
4秒前
缓慢的水之完成签到,获得积分10
4秒前
Anonymous完成签到,获得积分10
5秒前
吃吃吃完成签到,获得积分10
5秒前
如初完成签到,获得积分10
5秒前
22完成签到,获得积分10
6秒前
acuter发布了新的文献求助10
6秒前
斯文败类应助超人研究生采纳,获得10
6秒前
思源应助超人研究生采纳,获得10
6秒前
喂了科学完成签到,获得积分10
6秒前
科目三应助超人研究生采纳,获得10
7秒前
Hello应助超人研究生采纳,获得10
7秒前
忧伤的幻莲完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
单薄的绾绾完成签到,获得积分10
7秒前
Ray完成签到,获得积分0
7秒前
云为晓完成签到,获得积分10
8秒前
Q42完成签到,获得积分10
8秒前
iceeer完成签到,获得积分10
8秒前
zhanghuan完成签到,获得积分10
9秒前
老德完成签到,获得积分10
9秒前
不安的小刺猬完成签到,获得积分10
9秒前
tyro完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Cold War Transcended: Australia's China Policy, 1949-1990 998
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
Testimonial Injustice and Trust 510
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
Fundamentals of Body MRI 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6639656
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8397217
关于积分的说明 17954960
捐赠科研通 5826826
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2967678
邀请新用户注册赠送积分活动 1942540
关于科研通互助平台的介绍 1858293