设计高效、稳定、低成本的质子交换膜电解槽（PEMWEs）析氧（OER）催化剂仍然是一个挑战。尽管RuO2成本相对较低，但其稳定性较差。
有鉴于此，北京化工大学庄仲滨教授报道了将硫酸根离子稳定地掺杂到RuO2中，从而显著调节其OER电催化性能。结合金属离子掺杂，成功合成了硫酸盐功能化的RuFeOx（S-RuFeOx），这是一种在酸性电解液中稳定性增强的高活性OER电催化剂。
文章要点
1）实验结果显示，S-RuFeOx在0.1 M HClO4中仅需187 mV的过电位即可实现10 mA cm-2的OER电流密度，其质量活性是商用RuO2在190mV过电位下的20倍。此外，循环和计时电位法（CP）测试表明，S-RuFeOx的稳定性比商用RuO2要高得多。
2）电化学原位红外（IR）表征表明，硫酸盐阴离子在提高S-RuFeOx的OER性能中起着重要作用。在硫酸盐阴离子的作用下，界面水与RuO2晶格氧紧密结合，从而具有更高的OER耐久性。此外，硫酸盐阴离子削弱了*OO-H中间体的结合，而Fe掺杂促进了水的解离形成*OOH。这两种效应都导致S-RuFeOx具有较高的OER活性。
这些结果突出了阴离子掺杂的有效调节能力，所制备的S-RuFeOx在PEMWE中具有潜在的应用前景。
参考文献
Yanrong Xue, et al, Sulfate-Functionalized RuFeOx as Highly Efficient Oxygen Evolution Reaction Electrocatalyst in Acid, Adv. Funct. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adfm.202101405
https://doi.org/10.1002/adfm.202101405
