南开焦丽芳教授Nat. Commun.：质子交换膜水电解中用于高效酸性析氧反应的二氧化钌（RuO₂）的异质应变结构

背景：质子交换膜水电解是可再生能源制氢的核心技术，但阳极析氧反应催化剂长期依赖昂贵且稀缺的铱基材料。钌基催化剂虽具备高活性与成本优势，在强酸性环境中易发生溶解和晶格氧流失，导致快速失效。研究目的：通过单原子铂掺杂在二氧化钌晶体中构建独特的应变异质性结构，同时提升催化活性与结构稳定性。结论：该策略使催化剂在酸性环境中过电位仅215 mV，稳定运行1500小时，PEM电解槽实测达到3 A/cm²电流密度仅需1.791 V电压，超越美国能源部2025年目标，为降低绿氢成本奠定基础。