北京大学Nat Commun: 引入Pb，实现稳定的工业级电解！

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通讯作者：郭少军（北京大学），骆明川（北京大学） 论文DOI：https://doi.org/10.1038/s41467-024-53905-y 全文速览 钌（Ru）作为一种低成本的阳极电催化剂替代材料，广泛应用于质子交换膜水电解器（PEMWE）。然而，报道的钌基催化剂在PEMWE中通常仅能稳定运行数十小时，因为其晶格氧的高反应性导致无法抑制Ru溢出和结构崩解。鉴于此，本研究提出了一种新的设计理念，通过引入大尺寸且耐酸的晶格铅（Pb）作为第二元素来诱导“钉扎效应”，有效缩小氧原子的移动通道，从而降低钌氧化物中晶格氧的反应性。研究表明，合成的Pb-RuO 2 催化剂在10 mA cm -2 电流密度下表现出188 ± 2 mV的低过电位，并在酸性介质中可稳定运行超过1100 h，降解率仅为19 μV h -1 ，可忽略不计。此外， Pb-RuO 2 基PEMWE在500 mA cm -2 电流密度下可以稳定运行250 h以上，降解率仅为17 μV h -1 。 ………………………………