湖南大学谭勇文/蒋康Nature子刊丨杂原子掺杂打破RuO₂活性-稳定性权衡！

本文研究了杂原子掺杂对RuO2在酸性析氧反应（OER）中的活性和稳定性的影响。背景方面，RuO2作为IrO2的替代酸性OER电催化剂具有巨大潜力，但传统策略往往无法同时实现高活性和高稳定性。研究目的是通过Ta和B共掺杂构建纳米多孔RuO2，以克服活性与稳定性之间的权衡。结果表明，Ru-O-Ta框架通过介导桥接氧和优先补充氧空位来稳定Ru位点，同时Ru-O-B活性位点改变了决定反应速率的步骤并降低了能量障碍。Ta/B-RuO2在10 mA cm-2时展现出低电势（170 mV）和卓越的耐久性。此外，采用Ta/B-RuO2的质子交换膜水电解器在低电压下实现了高电流密度并稳定运行120小时。结论表明，该研究为开发高性能酸性OER催化剂提供了新策略，有望推动质子交换膜水电解技术的应用。