乔世璋/董俊才Nat. Commun.：动态Re掺杂，提高氧化钌OER性能

以下文章来源于催化计 ，作者学研汇

杂原子掺杂是一种改善RuOx酸性OER性能的好方法，但是通常使用的掺杂元素将导致电子重新分布。

有鉴于此，阿德莱德大学乔世璋（Shi-Zhang Qiao）、中科院高能物理所董俊才（Juncai Dong）等报道Re掺杂构筑Re0.06Ru0.94O2通过动态的电子受体-供体调控作用，能够促进电催化活性和催化剂的稳定性。这种掺杂作用与通常的调控电子分布掺杂作用不同。

本文要点

要点1. 研究发现Re掺杂的多种作用：于在位(on-site)电场的电催化剂原位接受电子并活化Ru；在较高的过电势向Ru反馈电子，避免Ru溶解；

要点2. 通过原位表征技术和第一性原理计算，说明Re和Ru之间的动态电子相互作用，并且促进吸附物的催化转化，降低氧中间体的吸附能，促进Re0.06Ru0.94O2的催化活性和稳定性，实现了500 A gcata-1的高质量活度（7811 A gRe-Ru-1），稳定系数（s-number, stability number）达到4.0×106 noxygen nRu-1，性能比大多数电催化剂都更好。作者提出动态掺杂能够大幅度提高催化位点的催化活性和稳定性，这种机制为发展具有适应性的电催化剂提供帮助。

Huanyu Jin, Xinyan Liu, Pengfei An, Cheng Tang, Huimin Yu, Qinghua Zhang, Hong-Jie Peng, Lin Gu, Yao Zheng, Taeseup Song, Kenneth Davey, Ungyu Paik, Juncai Dong & Shi-Zhang Qiao, Dynamic rhenium dopant boosts ruthenium oxide for durable oxygen evolution, Nat Commun 14, 354 (2023)

DOI: 10.1038/s41467-023-35913-6

https://www.nature.com/articles/s41467-023-35913-6

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