ACS Catal.：In掺杂RuO₂通过晶格氧化学的电子调控以克服酸性OER的活性-稳定性权衡

背景：酸性析氧反应（OER）中，RuO₂催化剂虽活性高但稳定性差，存在活性-稳定性权衡问题。研究目的：通过In掺杂调控RuO₂的晶格氧化学，以克服这一权衡，实现高活性和长期稳定性的统一。结论：本研究通过水热-退火合成In掺杂RuO₂（In0.15Ru0.85O2），在0.5 M H₂SO₄中，10 mA cm⁻²下过电位仅177 mV，100 mA cm⁻²下稳定运行超320小时。在PEM电解器中，500 mA cm⁻²下稳定运行800小时，衰减率仅37.5 μV h⁻¹。In掺杂破坏了Ru-O-Ru对称性，形成Ru-O-In结构，诱导电荷重新分布，缩小Ru 4d与O 2p能带间隙，增强Ru-O共价性，同时抑制Ru的过氧化和溶解。机制研究表明，In掺杂促进了晶格氧机制（LOM）与吸附质演化机制（AEM）的共存，提升了OER性能和稳定性。DFT计算证实，LOM路径的能垒从2.19 eV降至1.84 eV，且稳定窗口显著拓宽。因此，In掺杂策略有效克服了酸性OER中的活性-稳定性权衡。