Interfacial Trapping of Reactive Water and Concurrent Stabilization of Lattice Oxygen for Efficient Acidic Oxygen Evolution
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Le résumé fourni par la source
RuO 2 surpasses IrO 2 in both activity and cost efficiency for the acidic oxygen evolution reaction (OER), yet its rapid degradation in membrane electrode assemblies (MEAs) under industrial current densities severely limits practical application. To resolve this activity–stability dilemma, we designed a dual-functional Al-RuO 2 catalyst that simultaneously suppresses lattice oxygen oxidation and traps interfacial reactive water. Through strong Al–O bonding, Al dopants lock lattice oxygen and shift the OER pathway from the mixed adsorbate evolution mechanism (AEM) and lattice oxygen mechanism (LOM) on RuO 2 to an exclusive AEM on Al-RuO 2 . This mechanistic transition inhibits Ru dissolution and preserves the structural integrity. Surface −OH and/or Lewis acidic Al sites dynamically trap free water via H-bonding and/or Lewis acid–base interactions to enhance the OER activity without sacrificing stability. Consequently, this Al-RuO 2 achieves a 10-fold higher turnover frequency than RuO 2 and high MEA performance (1.528 [email protected] A cm –2, operation >600 [email protected] A cm –2 ).
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Interfacial Trapping of Reactive Water and Concurrent Stabilization of Lattice Oxygen for Efficient Acidic Oxygen Evolution
- Date Crossref
- 19/08/2025
- Éditeur
- American Chemical Society (ACS)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Jilin University State Key Laboratory of Inorganic Synthesis and Preparative Chemistry pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Chery Automobile (China) pays non établi dans la noticeEntreprise
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Jilin Medical University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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State Key Laboratory of Inorganic Synthesis and Preparative Chemistry pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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School of Materials Science and Engineering Key Laboratory of Automobile Materials of MOE pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
State Key Laboratory of Inorganic Synthesis and Preparative Chemistry — Jilin University, Chery Automobile (China) et Jilin Medical University, avec 2 autres affiliations.
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