近日，我校新能源材料与低碳技术研究院鲁统部教授团队在高稳定钌基析氧催化剂用于电解水方向取得重要进展，相关成果被国际顶级期刊Journal of the American Chemical Society接收。论文题目为“Understanding the Instability Origin for Design of Robust Pure RuO₂Anode Catalyst in PEM Water Electrolysis”。该论文通讯作者为鲁统部、余自友、张晓隆教授，第一作者为王林林博士生。

酸性质子交换膜电解水（PEMWE）制氢因具有电流密度大、氢气纯度高、与可再生能源匹配程度高等优势，已成为绿氢制备的重要技术路径。但酸性环境下阳极析氧反应（OER）处于强酸性、高氧化电位条件，长期依赖昂贵的铱基催化剂，导致制氢成本较高。钌基催化剂成本较低且析氧活性较高，被视为极具潜力的铱基替代材料，但其稳定性限制了其在PEMWE中的应用。

针对这一前沿难题，本研究揭示前驱体中的氯残留是导致RuO₂不稳定的重要诱因。RuCl₃作为最常用且价格相对较低的钌前驱体，在制备RuO₂时，较强的Ru-Cl配位作用会造成氯离子残留在催化剂晶格中。在OER过程中，残留的氯离子逐步浸出，形成阴离子空位，进而加速钌的脱金属化与晶格氧流失，最终导致催化剂结构破坏、性能下降。基于以上实验结论，团队采用小分子辅助合成方法，制备得到不含氯的高纯RuO₂催化剂。该催化剂经过80,000次加速伏安循环后保持初始活性；基于该催化剂组装的PEMWE电解槽在500 mA cm^-2电流密度下稳定运行500小时。该研究揭示了RuO₂析氧催化体系中不稳定的根本来源，证实去除氯离子是制备高稳定析氧催化剂的重要设计原则。

该成果的顺利接收，标志着我校科研团队在材料化学与新能源催化领域取得新的重要突破。

Journal of the American Chemical Society是美国化学会（ACS）的旗舰期刊，在化学领域具有较高学术影响力，广泛收录催化、能源、材料等方向的高水平原创研究成果。