近日，燃料电池湖北省重点实验室木士春教授在酸性全电解水领域又获重要进展，研究成果以“Regulative Electronic States around Ruthenium/Ruthenium Disulphide Heterointerfaces for Efficient Water Splitting in Acidic Media”为题，近期发表在国际化学顶级期刊《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)上。

燃料电池湖北省重点实验室木士春教授团队对Ru基异质介面的电子结构、活性起源及酸性析氢、析氧及全水解电催化性能进行了深入探究。首先，通过密度泛函理论(DFT)理论计算发现钌/二硫化钌(Ru/RuS2)异质介面具有较高的电子态，且其界面上存在明显的电荷转移趋势，使得表面Ru原子对催化中间体的吸附能得到优化，从而降低了反应能垒，提高了本征活性。继而，利用熔盐体系下硫化钾的同步还原与硫化作用，获得了新颖的Ru/RuS2异质介面结构催化材料。电化学测试表明，在酸性介质下，Ru/RuS2展示出极低的析氧(201 mV @ 10 mA cm-2)、析氢过电位(45 mV @ 10 mA cm-2)及优异的循环稳定性。将其用于质子交换膜电解水系统时，仅需1.501 V电压值就可达到10 mA cm-2的电流密度。该项研究成果将为异质界面结构的理性设计与可控构筑提供指导。