设计具有低贵金属含量的酸性稳定的析氧反应（OER）电催化剂，以促进缓慢的动力学对于维持绿色制取氢气至关重要。

基于此，浙江大学侯阳研究员、纽约州立大学布法罗分校武刚教授和华中师范大学邱明副教授（共同通讯作者）等人报道了一种具有氧空位的金红石结构的钌-锰（Ru-Mn）固溶体氧化物（命名为Mn_1-xRu_xO_2-δ，其中x表示所有金属中Ru原子的摩尔百分比，2-δ表示由氧空位产生的非化学计量化合物），利用电子供给调制策略来稳定催化剂结构并加速OER动力学。

在合成的催化剂中，Mn_0.73Ru_0.27O_2-δ具有最佳的电子结构和增强的电导率，在0.5 M H₂SO₄电解液中表现出仅需208 mV的低过电位，即可达到10 mA cm^-2电流密度，优于基准RuO₂和已报道的大多数贵金属基OER催化剂。实验表征证实，酸性OER活性的增强归因于加速电子通过O原子桥从Ru到Mn原子，特别是对于与O空位相邻的Mn原子，从而导致Ru活性位点

此外，密度泛函理论（DFT）计算表明，同时引入Mn和O空位的Mn_1-xRu_xO_2-δ会降低Ru d轨道的反键自旋态，因此活性氧中间体在Ru位点的吸附和解吸能有利于降低从O*过渡到OOH*中间体的势垒，从而加速OER反应动力学。

该工作中描述的电子供给调节策略可以通过引入二次金属元素和产生氧空位，为设计高活性和稳定的固溶体氧化物催化剂提供新的概念，同时取得的成果可以进一步扩展到其他关键的电催化过程。

Highly active ruthenium site stabilized by modulating electron-feeding for sustainable acidic oxygen-evolution electrocatalysis. Energy Environ. Sci., 2022, DOI: 10.1039/D1EE03610F.

https://doi.org/10.1039/D1EE03610F.