Insulator‐Transition‐Induced Degradation of Pyrochlore Ruthenates in Electrocatalytic Oxygen Evolution and Stabilization through Doping

析氧 兴奋剂 焦绿石 电解质 材料科学 溶解 电化学 化学 电极 光电子学 物理化学 有机化学 相(物质)
作者
Tongtong Liu,Hengyu Guo,Qingren Zhang,Masatsugu Fujishige,Morinobu Endo,Zhengping Zhang,Feng Wang,Feng Wang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (45): e202412139-e202412139 被引量:15
标识
DOI:10.1002/anie.202412139
摘要

Ru-based pyrochlores (e.g., Y2Ru2O7-δ) are promised to replace IrO2 in polymer electrolyte membrane (PEM) electrolyzers. It is significant to reveal the cliff attenuation on the oxygen evolution reaction (OER) performance of these pyrochlores. In this work, we monitor the structure changes and electrochemical behavior of Y2Ru2O7-δ over the OER process, and it is found that the reason of decisive OER inactivation is derived from an insulator transition occurred within Y2Ru2O7-δ due to its inner "perfecting" lattice induced by continuous atom rearrangement. Therefore, a stabilization strategy of the Ir-substituted Y2Ru2O7-δ is proposed to alleviate this undesirable behavior. The double-exchange interaction between Ru and Ir in [RuO6] and [IrO6] octahedra leads the charge redistribution with simultaneous spin configuration adjustment. The electronic state in newly formed octahedrons centered with Ru 4d3 (with the state of eg'↑↑a1g eg 0) and Ir 5d6 (eg'↑↓↑↓a1g ↑↓ eg 0) relieves the uneven electron distributions in [RuO6] orbital. The attenuated Jahn-Teller effect alleviates atom rearrangement, represented as the mitigation of insulator transition, surface reconstruction, and metal dissolution. As results, the Ir-substituted Y2Ru2O7-δ presents the greatly improved OER stability and PEM durability. This study unveils the OER degradation mechanism and stabilization strategy for material design of Ru-based OER catalysts for electrochemical applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
充电宝应助无心的浩轩采纳,获得10
2秒前
2秒前
www发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
木木完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
尔东发布了新的文献求助10
4秒前
萬壹发布了新的文献求助10
4秒前
CodeCraft应助yyl采纳,获得10
4秒前
雪山飞龙发布了新的文献求助10
6秒前
yangbin710发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
Gandiva发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
xuplusstar关注了科研通微信公众号
7秒前
乐乐应助xing采纳,获得10
7秒前
dan完成签到 ,获得积分20
7秒前
雨辰完成签到 ,获得积分10
7秒前
9秒前
王xingxing完成签到 ,获得积分10
9秒前
虾虾发布了新的文献求助10
10秒前
LYD发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
12秒前
风琴完成签到,获得积分10
12秒前
无奈迎波发布了新的文献求助30
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
Ava应助cL采纳,获得10
13秒前
眯眯眼的世界完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
科目三应助称心鸵鸟采纳,获得10
15秒前
yumu给愿好的求助进行了留言
16秒前
光亮亦竹完成签到 ,获得积分10
16秒前
Lilili完成签到,获得积分10
16秒前
tong发布了新的文献求助10
17秒前
vangayo发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
Gandiva完成签到,获得积分10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 1600
Decentring Leadership 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Intentional optical interference with precision weapons (in Russian) Преднамеренные оптические помехи высокоточному оружию 1000
Atlas of Anatomy 5th original digital 2025的PDF高清电子版(非压缩版,大小约400-600兆,能更大就更好了) 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6184364
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8011653
关于积分的说明 16663915
捐赠科研通 5283697
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2816564
邀请新用户注册赠送积分活动 1796376
关于科研通互助平台的介绍 1660883