冯莱课题组与合作者在J. Mater. Chem. A上发表题为: “Ultrafine carbon encapsulated NiRu alloys as bifunctional electrocatalysts for boosting overall water splitting: morphological and electronic modulation through minor Ru alloying”的论文。
作为一种生产清洁和可持续能源的技术，电催化水解技术越来越受到人们的关注。开发双功能催化剂并同时作为阴极和阳极，催化析氢和析氧反应有助于简化电解水体系，降低成本。
冯莱课题组采用一步溶剂热的方法制备了一系列具有核壳结构的超薄碳包覆的超细金属颗粒e-NixRuy@C。一系列结构表征证实了NiRu的合金化结构。以优化的e-Ni0.6Ru0.4@C同时作为阴极和阳极催化剂仅需1.51/1.62 mV的电压即可驱动电解水制氢获得10/100 mA/cm2的电流密度，显著优于Pt/C-RuO2组合。且该催化剂由于具有碳包覆结构，因此稳定性较高，在100 mA/cm2的电流密度下可以持续工作10 h不衰减。密度泛函计算结果显示，NiRu合金化有助于调控碳壳表面的电荷密度，从而改善碳壳与中间体的结合能，有利于析氢和析氧反应的进行。
论文链接： https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/TA/2020/C9TA13395J#!di