开发经济、高效、耐用的电催化剂用于析氢反应(HER)对水电解器的广泛应用具有重要意义。尽管磷化钌(RuP)被认为是一个非常有前途的候选者，但是在RuP和主流Pt/C基准催化剂之间仍然存在相当大的性能差异，这要求在分子尺度上对RuP进行结构调控。

有鉴于此，滑铁卢大学陈忠伟院士等人，首次开发了一种简单的阴离子取代策略，以获得对RuP催化剂有利的应变调节，晶格应变使Ru位点的d轨道能级上移，从而促进氢吸附和水的解离，从而加速了HER动力学，增强了HER活性。

本文要点

1）在RuP纳米颗粒上施加拉伸应变，以调节Ru位点的电子结构，进而优化金属位点上的吸附-解吸行为。因此，应变的RuP纳米颗粒显示出优于原始RuP对应物和Pt/C基准催化剂的优异的HER催化活性。

2）已开发的N–RuP/NPC催化剂不仅性能优于大多数已报道的无Pt催化剂，在酸性和碱性条件的30 mV超电势下，其TOF分别为1.56H₂ s^-1和0.72H₂ s^-1，创历史新高，而且在100 mA cm^-2的大电流密度下，N–RuP/NPC催化剂的明显过电位明显更小，超过了Pt/C基准（58.9 mV对73.1 mV）。

3）除此之外，这种原子级调节还抑制了电化学重构，从而保证了超过10000次循环的优异耐久性。

参考文献：

Jianbing Zhu et al. Tensile-strained ruthenium phosphide by anion substitution for highly active and durable hydrogen evolution. Nano Energy, 2020.

DOI: 10.1016/j.nanoen.2020.105212

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2020.105212