單原子金屬物種體系的不穩定性和低的大電流密度效率引起了廣泛關注。其中，如何打破界面對稱結構，并在層狀雙氫氧化物（LDH）上構建穩定的多原子異質界面變得重要，但對于大電流密度水分解具有挑戰性。

基于此，武漢理工大學木士春教授和南京曉莊學院劉蘇莉教授（共同通訊作者）等人報道了一種由鐵-鈷層狀雙氫氧化物（FeCo-LDH）負載的Ru單原子催化劑（Ru_xSACs@FeCo-LDH）。

實驗測試發現，Ru_xSACs@FeCo-LDH在電流密度為10和1000 mA cm^-2下表現出極低的析氧反應（OER）過電位，分別為194和246 mV，同時在電流密度為1000 mA cm^-2下具有高于1000?h的穩定性，這些都遠遠超過商業RuO₂的性能。此外，Ru_xSACs@FeCo-LDH的質量活度分別是Ru和FeCo-LDH的2倍和6倍。更重要的是，它只需要1.52 V的電壓即可實現1000 mA cm^-2的水分解電流密度，并且在運行1000? h后幾乎沒有變化，這是目前已報道的最高性能。

實驗和理論計算結果表明，經過活化過程，在FeCo-LDH表面的原子尺度對稱破缺界面上原位形成了類Ru-O-TM（Fe、Co和Ni）類納米化合物，促進用于OER的Ru-O活性位點的O-O耦合，有利于抑制大電流密度水分解的多雜原子界面不穩定性。該策略為提高水分解工業規模制氫的單原子穩定性提供了機會。

Breaking the symmetry of single-atom catalysts enables an extremely low energy barrier and high stability for large-current-density water splitting. Energy Environ. Sci., 2022, DOI: 10.1039/D2EE01337A.

https://doi.org/10.1039/D2EE01337A.