钒掺杂RuO₂析氧催化剂

超低过电位且超长稳定

通过数据挖掘与理论计算筛选出的钒掺杂RuO₂,以双重功能机制同时提升酸性析氧的活性和稳定性,在工业电流密度下表现优异。

Heng, Liu · Kai, Zhou · Liu, Miaomiao · Tianrui, Xue · 张健 · Li, Hao · Li, Huihui · 李春忠

Angewandte Chemie - International Edition 2026

参数信息

过电位
193 ± 1 mV
稳定性
3000 h
电压(1 A cm⁻²下)
1.725 V
操作时长(200 mA cm⁻²下)
140 h

技术优势

活性更高

数据挖掘显示多金属Ru基氧化物的过电位中位数比单金属低73 mV(210 vs 283 mV),掺钒后进一步降至193 mV。

抑制过氧化

钒作为动态氧化还原缓冲剂,优先被氧化,避免Ru达到过高氧化态而溶解。

加速去质子化

掺杂产生的Lewis酸性Ru位点促进反应中间体的去质子化步骤,加快OER动力学。

工业级电流

在PEM电解槽中实现1 A cm⁻²的电流密度,电压仅1.725 V,接近工业运行条件。

应用场景