​南洋理工/长江师范Small：异质界面和拉伸应变效应协同增强Ru/RuO2气凝胶的整体水分解

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​南洋理工/长江师范Small：异质界面和拉伸应变效应协同增强Ru/RuO2气凝胶的整体水分解
设计用于水分解的电催化剂是可持续制氢的关键，但实现起来却很困难。基于此，南洋理工大学Lee Jong-Min副教授，长江师范学院王广钊副教授（共同通讯作者）等人报道了一种快速、简便的两步法制备Ru/RuO2气凝胶的方法，用于催化碱性条件下的水分解。Ru/RuO2气凝胶在10 mA cm-2时表现出较低的析氧过电位（189 mV）和析氢过电位（34 mV），这得益于高孔率、异质界面和拉伸应变效应的协同作用。
​南洋理工/长江师范Small：异质界面和拉伸应变效应协同增强Ru/RuO2气凝胶的整体水分解
本文通过DFT计算研究了Ru/RuO2气凝胶提高电催化活性的内在因素。局域态密度（PDOS）表明，Ru/RuO2在费米能级上具有比Ru和RuO2更高的态密度，因此有望显示出比Ru和RuO2更强的电子传输能力。
电荷密度差分图显示了Ru/RuO2异质界面上显著的电荷重新分布，Bader电荷分析表明，从Ru向RuO2传输了3.10 |e|电子。这种电子转移可能会在异质界面周围产生一个内置电场，通过促进电催化过程中的载流子迁移来加速电催化性能。
​南洋理工/长江师范Small：异质界面和拉伸应变效应协同增强Ru/RuO2气凝胶的整体水分解
OER的吉布斯自由能图表明，Ru/RuO2生成*OOH的势垒（1.89 eV）远小于Ru（3.19 eV）和RuO2（2.15 eV），从而证实了Ru/RuO2异质界面有助于OER的动力学。HER的吉布斯自由能图表明，Ru/RuO2的ΔGH*（-0.22 eV）比Ru（-0.54 eV）和RuO2（-0.26 eV）更接近理想值（ΔGH*=0 eV），表明Ru/RuO2具有优异的HER电催化性能。
Heterointerface and Tensile Strain Effects Synergistically Enhances Overall Water-Splitting in Ru/RuO2 Aerogels. Small, 2023, DOI: 10.1002/smll.202206844.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202206844.

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