锰掺杂RuO₂/Ru异质结

酸性析氧超100小时

通过锰掺杂和异质结界面协同抑制晶格氧机制，同时实现低过电位与超长酸性水分解稳定性。

Rongyang, Cheng · Huijie, Lu · Xuan, Ai · Wu, Yuanyuan · Guo, Feifan

Journal of Colloid and Interface Science 2026

具体参数

OER过电位

{'zh': '192', 'en': '192'} mV

HER过电位

{'zh': '52', 'en': '52'} mV

对称电解槽电压

{'zh': '1.50', 'en': '1.50'} V

OER稳定性

{'zh': '100', 'en': '100'} h

技术优势

抑制晶格氧机制

Mn掺杂和异质结界面协同作用减弱Ru-O键共价性，稳定晶格氧，从而避免催化剂在酸性OER中溶解失活。

酸碱两用高活性

OER仅需192 mV、HER仅需52 mV即可达到10 mA cm⁻²，远低于多数非贵金属催化剂，适合同时用作电解槽阴阳极。

酸性介质超长稳定

在强腐蚀性0.5 M H₂SO₄中连续OER运行超过100小时而性能几乎不衰减，解决了Ru基催化剂酸性稳定性差的难题。

应用场景

• 酸性电解水制氢：提供低过电位且超长稳定的酸性电解水催化剂，直接用于电解槽降低能耗。
• 析氧反应电催化：通过抑制晶格氧机制解决Ru基OER催化剂酸性溶解问题，可替代铱基催化剂。
• 质子交换膜电解槽：同时用作PEM电解槽阳极和阴极，简化膜电极制备并提升整体性能。
• 可再生能源制氢：高效稳定的非贵金属基催化剂降低绿氢生产成本，推动可再生能源规模化制氢。