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Amorphous MnRuOx Containing Microcrystalline for Enhanced Acidic Oxygen‐Evolution Activity and Stability

微晶 无定形固体 氧气 化学工程 化学 材料科学 有机化学 结晶学 工程类
作者
Jingjing Zhang,Liangliang Xu,Xiaoxuan Yang,Song Guo,Yifei Zhang,Yang Zhao,Gang Wu,Gao Li
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:136 (33) 被引量:8
标识
DOI:10.1002/ange.202405641
摘要

Abstract Compared to Ir, Ru‐based catalysts often exhibited higher activity but suffered significant and rapid activity loss during the challenging oxygen evolution reaction (OER) in a corrosive acidic environment. Herein, we developed a hybrid MnRuO x catalyst in which the RuO 2 microcrystalline regions serve as a supporting framework, and the amorphous MnRuO x phase fills the microcrystalline interstices. In particular, the MnRuO x ‐300 catalyst from an annealing temperature of 300 °C contains an optimal amorphous/crystalline heterostructure, providing substantial defects and active sites, facilitating efficient adsorption and conversion of OH − . In addition, the heterostructure leads to a relative increase of the d ‐band center close to the Fermin level, thus accelerating electron transfer with reduced charge transfer resistance at the active interface between crystalline and amorphous phases during the OER. The catalyst was further thoroughly evaluated under various operating conditions and demonstrated exceptional activity and stability for the OER, representing a promising solution to replace Ir in water electrolyzers.
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