Engineering Amorphous/Crystalline Nanoflower Heterostructures for Enhanced Electrocatalytic Acidic Water Oxidation

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作者
Chang Liu,Bowen Zhang,Rong Cao,Minna Cao
出处
期刊:Chemcatchem [Wiley]
被引量:1
标识
DOI:10.1002/cctc.202401472
摘要

Abstract Efficient water electrolysis for green hydrogen production relies on the development of robust oxygen evolution reaction (OER) catalysts, particularly for acidic environments. This study introduces amorphous/crystalline Mn─Ru binary oxides nanoflowers (a/c‐Mn 0.9 Ru 0.1 O 2 ) as a promising acidic OER catalyst, synthesized via a two‐step phase engineering approach. The optimized a/c‐Mn 0.9 Ru 0.1 O 2 ‐200 composition exhibits exceptional OER activity, requiring a low overpotential of 168 mV to achieve a current density of 10 mA/cm 2 and demonstrating remarkable stability over 28 h. This significantly outperforms commercial RuO 2 catalysts, which require an overpotential of 320 mV at 10 mA/cm 2 and exhibit a stability of only 0.5 h under identical conditions. X‐ray absorption spectroscopy (XAS) and X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis results reveal the formation of Mn─O─Ru linkages and an optimized d ‐band electronic structure, attributed to strong electronic coupling at the amorphous/crystalline interface. This unique architecture promotes optimal adsorption/desorption of OER intermediates, leading to enhanced catalytic performance. This study offers a novel strategy for the rational design and production of efficient acidic OER catalysts.

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