由于OER四电子转移反应的动力学缓慢和催化剂溶解严重，开发用于酸性析氧反应的高活性和耐用的电催化剂仍然是一个巨大的挑战。基于此，香港科技大学张统一和哈尔滨工业大学Kaikai Li、邱华军等采用电化学方法将锂嵌入到具有可调锂浓度的RuO2晶格间隙中，以提高RuO2在酸性介质中的OER活性和耐久性。on>
实验结果表明，形成的LixRuO2固溶体的OER活性随着锂浓度(x)的增加而增加，并且当x达到0.52时，Li0.52RuO2催化剂在0.5 M H2SO4中，在10 mA cm-2电流密度下达到创纪录的156 mV过电位。同时，Li0.52RuO2在70小时计时电位测试中表现出优异的耐久性，过电位增加可忽略不计。XAS分析和DFT计算表明，锂作为电子供体，会影响RuO2的电子结构和晶格应变，Ru-O 4d -2p杂化随着Ru-O共价键的降低而减弱；随着稳定的Li-O-Ru局部结构的形成，Ru的价态降低。因此，在OER过程中，晶格氧的参与和Ru的溶解受到抑制，提高了RuO2的稳定性。DFT计算表明，由固有晶格应变引起的表面结构畸变激活了Ru活性位点附近的悬空O原子作为质子受体，从而稳定了OOH*，提高了RuO2的活性。这项工作提出了一种创新性的策略，可以同时调整电子结构和晶格应变，以设计具有潜在实际应用的高活性和稳定的酸性OER催化剂。RuO2 Electronic Structure and Lattice Strain Dual Engineering for Enhanced Acidic Oxygen Evolution Reaction Performance. Nature Communications, 2022. DOI: 10.1038/s41467-022-31468-0
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