发展高活性高稳定性的宽pH双功能分解水电催化剂具有非常重要的意义，同时具有非常大的困难和挑战。

有鉴于此，新南威尔士大学赵川等报道合成了一种原子分散Ru/Co双位点修饰在掺N碳基底上的电催化剂（Ru/Co-N-C），在酸性和碱性电解液中都实现了优异的HER和OER性能。

本文要点：

（1）

Ru/Co-N-C催化剂在0.5 M H₂SO₄或1M KOH电解液中达到10 mA cm^-2电流密度的HER仅仅为13 mV（酸性）和23 mV（碱性），OER仅仅为232 mV（酸性）和247 mV（碱性）。催化剂的性能优于Pt/C或者RuO₂。

（2）

理论计算结果显示，通过构建Co-N₄结构调节Ru位点的电子结构，提高Ru-O化学键的共价成分、提高Ru的电子浓度，因此得以优化氧/氢中间体在Ru位点的吸附。此外，Co-N₄位点改善Ru-N₄位点附近电子排布，增强Ru/Co-N-C催化剂的酸性/碱性电催化抗腐蚀性。

Ru/Co-N-C催化剂组装到质子交换膜水电解槽，在450 mA cm^-2电流密度实现了330 h稳定工作。

参考文献

Chengli Rong, Xiangjian Shen, Yuan Wang, Lars Thomsen, Tingwen Zhao, Yibing Li, Xunyu Lu, Rose Amal, Chuan Zhao, Electronic Structure Engineering of Single-Atom Ru Sites via Co-N4 Sites for Bifunctional pH-universal Water Splitting, Adv. Mater. 2022, 2110103

DOI: 10.1002/adma.202110103

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202110103