如何解决OER催化剂的催化活性和催化剂的稳定性之间的均衡问题具有非常大的挑战和困难。晶化IrO₂具有非常好的稳定性，但是催化活性非常弱；无定形IrO_x具有优异的催化活性，但是牺牲了稳定性。

有鉴于此，阿德莱德大学乔世璋、郑尧等报道通过修饰晶格水的IrO_x·nH₂O将晶体和无定形两种材料结合，其中修饰晶格水的IrO_x·nH₂O具有类似锰钡矿（hollandite）的短程规则结构。

主要内容

（1）

验证IrO_x·nH₂O能够显著提高分解水的性能，并且具有优异的稳定性（>5700 hrs, ~8 month）和创纪录的稳定数目（1.9×107 n_O n_Ir^-1）。

（2）

验证晶格水是可持续并且能够快速进行氧交换的活性氧物种，与经典的吸附水氧化机理或者晶格氧机理不同，晶格水分子促进OER反应的机理能够改善催化活性和稳定性，同时没有明显的结构损坏。

通过IrO_x·nH₂O作为阳极电催化剂，构筑了高性能PEMWE分解水器件，在60 ℃时，电流密度达到1 A cm^-2所需的电势为1.77 V，稳定工作时间达到600 hrs。

参考文献

Jun Xu, Huanyu Jin, Teng Lu, Junsheng Li, Yun Liu, Kenneth Davey, Yao Zheng*, Shi-Zhang Qiao*, IrO_x·nH₂O with lattice water–assisted oxygen exchange for high-performance proton exchange membrane water electrolyzers, Sci Adv 2023

DOI: 10.1126/sciadv.adh1718

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adh1718