单原子锰掺杂Ru/RuO₂电催化剂

酸性全解水500小时稳定

单原子锰掺杂优化Ru位点电荷分布，同时加速酸性析氢与析氧动力学。

Shuting, Dong · Wang, Peisan · Li, Zhiqiang · Wei, Lingzhi · Liu, Shoujie · Yang, Yang · 郑方才

Advanced Functional Materials 2025

具体参数

全解水稳定性

{'zh': '500', 'en': '500'} h

技术优势

同时催化析氢析氧

单原子锰掺杂优化Ru位点对OOH*和H*的吸附，使同一种材料即可高效驱动析氢和析氧。

低过电位

在10 mA cm⁻²下，析氢过电位仅39 mV，析氧过电位仅158 mV，超过多数已报道双功能催化剂。

酸性下长效稳定

在0.5 M H₂SO₄中于1.47 V下连续全解水500小时以上无衰减。

应用场景

• 质子交换膜电解水制氢：在PEM电解槽中同时催化析氢析氧，简化膜电极设计。
• 酸性析氢催化：在酸性介质中实现低过电位析氢，提升制氢能效。
• 酸性析氧催化：耐受酸性腐蚀同时维持高析氧活性，适合酸性电解槽阳极。
• 氢能电解槽：作为双功能催化剂降低电解槽部件复杂度，延长酸性体系寿命。