电化学(中英文) ›› 2022, Vol. 28 ›› Issue (10): 2214011. doi: 10.13208/j.electrochem.2214011
孙雪1,2, 宋亚杰1,2, 李仁龙1, 王家钧1,2,*()
Xue Sun1,2, Ya-Jie Song1,2, Ren-Long Li1, Jia-Jun Wang1,2,*()
摘要:
相工程被认为是调节催化剂电子结构和催化活性的有效方法。非晶材料的无序构型允许表面电子结构的灵活重整,显示出其作为析氢反应(HER)催化剂的吸引力。在此,我们设计并开发了一种具有无序Ru-O构型的非晶催化剂(a-RuO2)。结合先进的电镜技术和详细的电化学测试,建立了Ru-O有序性与HER性能的构效关系。具体来说,无序的Ru-O配位显著增强了酸性和碱性 HER 中的催化活性,最终使经济性更高的a-RuO2催化性能接近商业Pt/C。此外,在10 mA·cm-2下进行10 h电流-时间(i-t)测试后,a-RuO2表现出极好的稳定性。进一步的理论模拟显示a-RuO2较低的d带中心和优化的电子输运调制了活性位点对中间反应物的吸附强度,促进了HER动力学。这项工作为通过相工程探索高活性HER催化剂提供了新的观点。