协同调控HfxRu₁−xO₂中Ru氧化态和氧空位以实现高效酸性水电解

背景：质子交换膜水电解是实现可持续制氢的关键技术，但阳极氧析出反应动力学缓慢且过电位高，RuO2作为IrO2替代品存在活性与稳定性间的固有矛盾。研究目的：通过在RuO2晶格中引入Hf元素，协同调控Ru氧化态和氧空位浓度，实现吸附物演化机制与氧化物途径机制的协同激活，以提升催化活性和稳定性。结论：优化的Hf0.1Ru0.9O2催化剂在酸性条件下仅需187 mV过电位即可达到10 mA cm-2电流密度，并能稳定运行1500小时，在质子交换膜水电解器件中展现优异耐久性，为设计高效酸性电催化剂提供了新策略。