Avancées Récentes et Perspectives dans les Matériaux à Base de Ruthénium pour la Décomposition Électrochimique de l'Eau

En tant que technologie très attrayante pour la génération d'hydrogène, l'électrolyse de l'eau incluant la réaction d'évolution de l'oxygène (OER) à l'anode et la réaction d'évolution de l'hydrogène (HER) au cathode dépend largement de la disponibilité de bromures électrocatalytiques efficaces. En conséquence, ces dernières années, de nombreux efforts ont été consacrés au développement de divers électrocatalyseurs avec des performances supérieures et des coûts réduits. Parmi eux, les matériaux à base de ruthénium (Ru) pour l'OER et la HER sont très prometteurs en raison de leur activité catalytique remarquable, leur application universelle en pH, et leur prix parmi les plus bas de la famille des métaux précieux, etc. Ici, les avancées récentes dans ce domaine de recherche brûlant sont examinées de manière exhaustive. Une description générale de la décomposition de l'eau est présentée pour comprendre le mécanisme de réaction et les relations d'échelle proposées par rapport aux activités, et les principales questions de stabilité pour les matériaux à base de Ru sont également abordées. Ensuite, divers électrocatalyseurs impliquant du Ru sont introduits et classés en différents groupes pour améliorer ou optimiser les propriétés électrocatalytiques, avec un accent particulier sur plusieurs électrocatalyseurs bifonctionnels significatifs ainsi qu'un électrolyseur à eau simulé. Enfin, une perspective sur les défis existants et les progrès futurs des catalyseurs à base de Ru pour l'OER et la HER est fournie. L'objectif principal ici est d'éclairer la conception et la construction de catalyseurs émergents pour les technologies de stockage et de conversion d'énergie.