随着化石燃料的过度利用和温室效应的加剧，促进能源转型已成为全球共同的目标，而风能和太阳能等可再生能源在能源利用上存在波动性和间歇性的缺点。电化学水分解技术可以生产和储存氢气，从而维持能源供需平衡。然而，析氧反应作为电解水反应的关键步骤，涉及复杂的四电子转移过程，表现出缓慢的反应动力学和较高的反应过电位。因此，急切需要设计具有高效电解水性能的催化剂。
鉴于此，太阳成集团tyc9728的金辉乐/王娟课题组成功制备了富含缺陷的Se掺杂的RuO2气凝胶(Se-RuO2 aerogel）。该催化剂拥有优异的电催化水分解性能，在166 mV的极低过电位下就能达到10 mA cm-2 的电流密。
在80°C的工作温度下，以Se-RuO2 aerogel作为阳极材料的聚合物电解质膜水电解池表现出了优异的性能，在1.45 V和1.64 V的极低电压下分别实现了100和500 mA cm-2的电流密度。同时，Se-RuO2 aerogel表现出优异的稳定性，在连续100小时测试过程中性能的衰减可以忽略不计，证明了Se-RuO2 aerogel在未来工业应用中的巨大潜力。
因此，本工作通过设计丰富的缺陷来暴露更多的活性位点，从而增强OER活性和稳定性，为高效电解水催化剂的设计和制备提供了新的思路。
相关论文以“Defect Engineering of RuO2 Aerogel for Efficient Acidic Water Oxidation”为题发表在ACS Materials Letters上。温州大学为第一通讯单位，我院本科生韩翔为第一作者，我院金辉乐研究员、王娟副教授和杨云研究员为通讯作者，相关工作受到国家自然科学基金项目的资助。
原文链接：https://pubs-acs-org-443.webvpn.wzu.edu.cn/doi/abs/10.1021/acsmaterialslett.3c01414
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