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RuO₂作為酸性OER電催化劑面臨著并不是特別優異（mediocre）的催化活性，而且因為Ru-O共價鍵導致穩定性不足。有鑒于此，韓國成均館大學Hyoyoung Lee等通過熔鹽輔助退火法合成具有拉伸應力的Sr和Ta共摻雜納米RuO₂電催化劑。

本文要點：

（1）

催化劑的拉伸應力導致Ru-O化學鍵的長度拉伸，降低共價性，因此阻礙晶格氧參與反應，阻礙結構坍塌。

通過Sr-Ta-Ru物種之間的電子調控，能夠優化O位點的脫質子化反應和Ru位點的中間體吸附，因此降低反應能壘。通過詳細的實驗和理論計算，表明這種催化劑實現了活性-穩定性之間的平衡。

（2）

具有應力的電極在0.5 M H₂SO₄電解液和10 mA cm^-2電流密度的過電勢達到166 mV，穩定性S指標（S-number, stability number，mol_O2/mol_Ru-dissolved）提高了一個數量級，穩定性比原本催化劑顯著提高。在單個電解池以及PEM電解槽中的長期工作過程中，沒有明顯的性能衰減。

這項研究展示了拉伸應力和摻雜策略是非常有效的策略用于增強Ru基催化劑的酸性OER催化活性。

參考文獻

Liu, Y., Wang, Y., Li, H. et al. Effectiveness of strain and dopants on breaking the activity-stability trade-off of RuO₂ acidic oxygen evolution electrocatalysts. Nat Commun 16, 1717 (2025).

DOI: 10.1038/s41467-025-56638-8

https://www.nature.com/articles/s41467-025-56638-8