由于晶格氧的参与，缺陷型RuO2对酸性水电氧化析氧反应（ORR）具有良好的初始活性，但这正是Ru物种加速溶解的原因。因此，将电化学析氧引导到吸附体演化机制（AEM）对提高RuO2相在酸性电解液中的耐久性至关重要。
近日，高丽大学Kwangyeol Lee，韩国科学技术研究院（KIST）Sung Jong Yoo，韩国科学技术院（KAIST）Yousung Jung报道了开发了一种方法，通过利用某些第一排过渡金属在氧化条件下拉出Pt基纳米棒@Ru中的Pt原子的亲氧性，实现Pt原子与RuO2基质的可控混合。
文章要点
1）结果表明，纳米棒状PtCo-RuO2/C在10 mA cm-2时的半电池过电位为212.6±5.3 mV，其质量活性和长期稳定性远远超过Pt-RuO2/C和商用Ir/C。
2）研究人员对OER循环前后的纳米催化剂进行了微观和光谱分析以及密度泛函理论（DFT）计算。DFT计算表明，Pt在RuO2中的渗透和Co溶解产生的缺陷协同降低了Ru的d带中心，削弱了吸附结合能的强度，促进了*OOH的吸附和去质子化。XPS和XANES分析表明，在OER过程中，暴露在表面的Pt被氧化，电子从Pt转移到Ru，防止了Ru(IV)的过氧化，并在长期稳定性试验中保持了OER性能。
3）将PtCo-RuO2/C用于质子交换膜电解槽，在2.0 V下的单电池性能为3.7 A mgRu+Pt-1，远远超过商用IrO2。
本工作揭示的Ru氧化物的掺杂剂诱导析氧机理可能为开发具有良好活性和耐久性的非Ir基电催化剂用于实际PEMWE铺平道路。
参考文献
Haneul Jin, et al, Safeguarding RuO2 phase against lattice oxygen oxidation during acidic water electrooxidation, Energy Environ. Sci., 2021
DOI: 10.1039/D1EE02636D
https://doi.org/10.1039/D1EE02636D
