Nat. Commun.：Ta-B共掺杂克服RuO2酸性OER中稳定性-活性权衡

本文研究了RuO2作为酸性氧析出反应（OER）催化剂的活性和稳定性问题。传统的RuO2催化剂往往难以同时实现高活性和高稳定性。湖南大学谭勇文教授团队通过Ta和B共掺杂的纳米多孔RuO2设计，成功克服了这一挑战。研究发现，Ru-O-Ta骨架结构通过桥氧稳定Ru位点，补充氧空穴位点，并通过吸附物演化机理促进OER反应。同时，Ru-O-Ta/B位点能够转变反应决速步骤并降低反应能垒，从而显著提升催化活性。实验结果表明，Ta/B-RuO2催化剂在10 mA cm-2电流密度下仅需170 mV过电势，Tafel斜率为44 mV dec-1，并展现出优异的稳定性。此外，基于Ta/B-RuO2的质子交换膜燃料电池在1.0 A cm-2电流密度下仅需1.6 V电压，且在200 mA cm-2电流密度下可稳定工作120小时。