内蒙古大学赵东元院士/兰坤/祖连海Nat. Commun.:介孔氧化物固溶体用于非铱PEM三相界面电催化剂

背景：质子交换膜水电解（PEMWE）是绿氢技术的关键，但阳极析氧反应（OER）动力学缓慢，铱基催化剂成本高，钌基催化剂在高电流密度下易溶解和结构坍塌，且稳定化策略常忽略催化剂-电解质-气体三相界面（TPI）的重要性。研究目的：开发一种兼具高活性和强耐久性的非铱酸性OER催化剂，通过原子尺度电子结构调控和介观三相界面工程协同优化，解决钌基催化剂在酸性高电流密度下的衰减问题。结论：研究团队成功制备了径向介孔Ru-Ti氧化物固溶体（meso-RuTiO2），该材料通过Ru-O-Ti导电骨架抑制Ru过氧化，并通过超亲水/憎气的介孔结构强化传质。在酸性OER中表现出优异的活性和稳定性（η=257 mV@10 mA cm-2），并在PEMWE全电池中以低钌负载实现1 A cm-2下稳定运行超过450小时，为低铱/无铱酸性阳极提供了材料—界面—器件协同范式。