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清華張如范Nano Lett.：RuCoOx納米泡沫作為高性能三功能電催化劑用于Zn-空氣可再充電電池和水分解

為氧還原反應(yīng)/析氧反應(yīng)/析氫反應(yīng)（ORR/OER/HER）設(shè)計(jì)高性能三功能電催化劑，使其在每種反應(yīng)中都具有優(yōu)異的活性和穩(wěn)定性，對(duì)于可再生能源技術(shù)來(lái)說(shuō)是非常重要的，但也是面臨著挑戰(zhàn)。

基于此，清華大學(xué)張如范副教授（通訊作者）等人報(bào)道了一種獨(dú)特的“一鍋式”葡萄糖吹煉方法制備了高效耐用的三功能RuCoO_x電催化劑。

該策略在合理篩選靶向ORR/OER/HER位點(diǎn)、充分的電子結(jié)構(gòu)調(diào)制和雙相耦合效應(yīng)誘導(dǎo)的協(xié)同功能等方面具有優(yōu)勢(shì)，以及長(zhǎng)期的材料和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

設(shè)計(jì)合理的RuCoO_x催化劑對(duì)ORR、OER和HER均表現(xiàn)出良好的三功能催化活性和穩(wěn)定性，其在電流密度為10 mA cm²時(shí)僅表現(xiàn)出0.65 V的小電位差（ΔE）和37 mV的低HER過(guò)電位。

當(dāng)RuCoO_x催化劑用于ORR/OER/HER，在進(jìn)行200000/10000/10000的CV循環(huán)后，過(guò)電位的衰減基本可以忽略不計(jì)，所有這些都在先進(jìn)的三功能電催化劑中顯示出絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。

當(dāng)用于可再充電鋅-空氣電池和水電解槽時(shí)，RuCoO_x催化劑在相當(dāng)大的電流密度下也表現(xiàn)出高效率和出色的耐久性。這種優(yōu)異的性能可歸因于基于雙相耦合策略將目標(biāo)ORR/OER/HER活性位點(diǎn)合理組合成一種電催化劑，從而誘導(dǎo)足夠的電子結(jié)構(gòu)調(diào)制和協(xié)同效應(yīng)以增強(qiáng)三功能性質(zhì)。

RuCoO_x Nanofoam as a High-Performance Trifunctional Electrocatalyst for Rechargeable Zinc-Air Batteries and Water Splitting. Nano Lett., 2021, DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c03407.

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c03407.

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