為氧還原反應/析氧反應/析氫反應(ORR/OER/HER)設計高性能三功能電催化劑,使其在每種反應中都具有優異的活性和穩定性,對于可再生能源技術來說是非常重要的,但也是面臨著挑戰。基于此,清華大學張如范副教授(通訊作者)等人報道了一種獨特的“一鍋式”葡萄糖吹煉方法制備了高效耐用的三功能RuCoOx電催化劑。該策略在合理篩選靶向ORR/OER/HER位點、充分的電子結構調制和雙相耦合效應誘導的協同功能等方面具有優勢,以及長期的材料和結構穩定性。設計合理的RuCoOx催化劑對ORR、OER和HER均表現出良好的三功能催化活性和穩定性,其在電流密度為10 mA cm2時僅表現出0.65 V的小電位差(ΔE)和37 mV的低HER過電位。當RuCoOx催化劑用于ORR/OER/HER,在進行200000/10000/10000的CV循環后,過電位的衰減基本可以忽略不計,所有這些都在先進的三功能電催化劑中顯示出絕對的優勢。當用于可再充電鋅-空氣電池和水電解槽時,RuCoOx催化劑在相當大的電流密度下也表現出高效率和出色的耐久性。這種優異的性能可歸因于基于雙相耦合策略將目標ORR/OER/HER活性位點合理組合成一種電催化劑,從而誘導足夠的電子結構調制和協同效應以增強三功能性質。RuCoOx Nanofoam as a High-Performance Trifunctional Electrocatalyst for Rechargeable Zinc-Air Batteries and Water Splitting. Nano Lett., 2021, DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c03407.https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c03407.