开发低成本、高活性的酸性OER电催化剂是质子交换膜电解槽（PEMWEs）的迫切需要。

近日，南方科技大学李辉教授，谷猛研究员，曾林副教授，徐虎教授报道了一种简单的熔盐法，成功制备了超薄RuO₂纳米片（RuO₂ NSs）。

文章要点

1）研究人员在一个典型的实验中，将NaNO₃粉末在马弗炉中以350 ℃的速度熔化。然后，将RuCl₃作为前驱体加入到熔融的NaNO₃中。大约3分钟后，混合物被小心地从炉子里拿出来，冷却到室温。用去离子水洗涤除去重结晶盐，收集RuO₂ NSs。作为对比，所制备的RuO₂ NSs催化剂在400℃的空气中退火3小时，得到退火后的RuO₂ NSs。

2）所制备的RuO₂ NSs具有丰富的缺陷，厚度为1-2 nm。在OER方面，当电流密度为10 mA cm^-2_geo，负载为125 ug cm^-2_geo，时，RuO₂ NSs电催化剂获得了199 mV的极低过电位。此外，RuO₂ NSs的比活性和质量活性分别为0.89 mA cm^-2_oxide和0.52A mg^-1_RU，分别是商用RuO₂纳米颗粒的14.9倍和80.6倍。在自制的PEMWE上，当电池电压为1.65 V时，RuO₂ NSs电极的电流密度达到0.93 A cm^-2，比市售RuO₂催化剂的电流密度（0.31A cm^-2）高出3倍。

3）密度泛函理论（DFT）计算表明，RuO₂ NSs表面的Ru空位显著削弱了*O与*OOH的结合能，从而降低了O*向OOH*转变的能垒，从而显著提高了OER性能。

独特的富缺陷结构和优异的OER性能表明，RuO₂ NSs具有开发高性能PEMWE的应用潜力。

Zhi Liang Zhao, et al, Boosting Oxygen Evolution Reaction Using Defect-rich Ultra-Thin Ruthenium Oxide Nanosheets in Acidic Media, Energy Environ. Sci., 2020,

DOI: 10.1039/D0EE01960G

https://doi.org/10.1039/D0EE01960G