Abstrak
Pengaturan yang akurat pada situs reaktif katalis sangat penting untuk proses katalitik yang sangat efisien tetapi masih menghadapi tantangan yang cukup besar. Mengingat hal ini, bagian jembatan Mn-O-Ru asimetris keadaan oksidasi lokal dikembangkan dengan memasukkan atom Mn ke dalam host RuO 2 . Efek sinergis dari situs aktif masing-masing pada mikrostruktur Mn-O-Ru memastikan kinerja HER alkalinnya yang sangat baik. Perhitungan teoritis menunjukkan bahwa yang disebabkan oleh bagian jembatan Mn-O-Ru, kemampuan disosiasi air pada situs Ru meningkat secara signifikan, sementara oksigen jembatan menunjukkan energi bebas adsorpsi hidrogen yang optimal. Seperti yang diprediksi, katalis Mn-RuO 2 mencapai kelebihan potensial serendah 118 dan 160 mV pada kerapatan arus tingkat industri masing-masing 1 dan 2 A cm ‒2 dalam 1 m KOH, lebih unggul daripada katalis RuO 2 dan Pt/C komersial. Elektrokatalis Mn-RuO 2 tersebut dapat beroperasi secara stabil dengan masa pakai yang panjang yaitu 300 jam pada 10 mA cm ‒2 dalam kondisi basa. Lebih jauh lagi, elektrokatalis ini hanya memerlukan 1,87 V untuk mencapai kerapatan arus sebesar 1,0 A cm ‒2 saat berfungsi sebagai katode dalam sel aliran yang dirakit. Karya ini memberikan wawasan baru ke dalam desain lingkungan lokal katalitik untuk memperoleh elektrokatalis HER yang efisien dan ideal.