中科大「国家杰青」吴长征/深圳理工彭晶JACS | 氟化RuO₂加速去质子化实现高效稳定酸性水电解！

本文背景聚焦于质子交换膜水电解（PEMWE）技术中阳极析氧反应（OER）催化剂面临的挑战：铱基催化剂成本高昂，而二氧化钌（RuO₂）虽成本较低、本征活性高，但在酸性条件下易过度氧化导致稳定性差。研究目的是通过氟阴离子调控策略，设计一种兼具高活性与高稳定性的Ru基酸性OER催化剂。作者合成了氟化RuO₂（RuO₁.₈₆F₀.₁₄），利用氟离子诱导的氢键介导机制，加速氧中间体的去质子化过程，改善OER动力学，同时降低Ru-O键共价性以增强稳定性。结论表明，优化后的催化剂在10 mA cm⁻²下过电位仅153 mV，稳定运行超过980小时，应用于PEMWE时在1.63 V电压下实现1 A cm⁻²电流密度并稳定运行100小时以上，为高性能酸性OER催化剂设计提供了新途径。