由于强酸性环境进行OER电催化反应具有非常强的氧化性，导致发展用于聚合物膜电解器件的高性能OER电催化剂非常困难。最近人们通过理论计算发现通过降低Ir-O配位数目的方式能够降低电催化OER反应的决速步能垒，从而加快OER电催化反应速率。

有鉴于此，湖南大学王双印、陈如等对模型催化剂进行降低Ir-O配位数目，合成了低配位数目的IrO_x电催化剂，在PEM电解槽实现了持久的优异OER电催化性能。

主要内容

（1）

对市售金红石晶相IrO₂进行plasma处理修饰缺陷，原位XAS分析与DFT理论计算发现，研究降低配位数目能够提高催化活性。基于理论模型研究的结果，设计了一系列低配位Ir催化剂催化活性，在酸性电解液进行OER，10 mA cm^-2电流密度的过电势为231 mV，催化剂的持久时间达到100 h。

（2）

催化剂能够在非常低的电压构筑PEM电解槽，1 A cm^-2电流密度的电压仅为1.72 V，而且具有优异的稳定性，1200 h未见性能衰减。这项工作说明低配位数目对催化剂起到的独特作用，为设计PEM的产氧Ir催化剂提供帮助。

参考文献

Hongmei Gao, Zhaohui Xiao, Shiqian Du, Tianyang Liu, Yu-Cheng Huang, Jianqiao Shi, Yanwei Zhu, Gen Huang, Bo Zhou, Yongmin He, Chung-Li Dong, Yafei Li, Ru Chen,* ShuangyinWang*, Reducing the Ir–O Coordination Number in Anodic Catalysts based on IrOx Nanoparticles towards Enhanced Proton-exchange-membrane Water Electrolysis, Angew. Chem. Int. Ed. 2023

DOI: 10.1002/anie.202313954

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202313954