针对稳定碱性水电解需求的相位定制RuNi合金：具有双位点协同催化效应

《ACS Catalysis》：Phase-Tailored RuNi Alloys with Dual-Site Synergistic Catalysis for Stable Alkaline Water Electrolysis

二维RuNi合金通过主-客交换策略实现氧还原（OER）和氢还原（HER）协同催化，表面重构诱导的异质位点（fcc-Ru/O–O*和fcc/Ru-OH2-Ni桥式结构）分别优化O2和H2O解离。整体水分解电压1.49 V优于Pt/C/RuO2体系，运行稳定650小时。

　　

通过客体-宿主交换策略，对二维RuNi合金进行了相态调控。在这种策略下，含有fcc结构Ni宿主和hcp结构Ru客体的RuNi（40:250）合金表现出超过RuO₂的氧演化反应（OER）活性；而含有fcc结构Ru宿主和fcc结构Ni客体的RuNi（250:40）合金则表现出超过Pt/C的氢演化反应（HER）活性。X射线光电子能谱和原位壳层隔离纳米粒子增强拉曼光谱分析表明，这种表面结构的差异引发了相应的双位点协同催化效应。在RuNi（40:250）合金中，hcp结构的Ru位点能够将OH^–离子氧化为O–O*，并通过与相邻的Ni位点结合形成Ru–O–O–Ni桥式结构，从而促进O₂的释放；而在RuNi（250:40）合金中，fcc结构的Ru位点首先形成Ru–OH₂吸附态作为H₂O的传输中间体，随后通过与相邻Ni位点的连接形成Ru–HO–H–Ni桥式结构，促进H₂O的解离和H₂的释放。组装的RuNi（40:250）|| RuNi（250:40）电解池在1.49 V（10 mA cm^–2的电压下实现了整体水分解，性能优于Pt/C || RuO₂基准体系（1.54 V），并且能够稳定运行650小时。这项研究为先进合金催化剂的相依赖性双位点协同催化行为提供了新的见解。