发展高活性的稳定HER催化剂对于解决商用PEM电解槽面临的挑战非常重要。

有鉴于此，青岛科技大学赖建平等首次合成了超薄的Ir/C共面纳米片制氢催化剂，这种催化剂含有丰富的frank粒子畸变结构，产生显著的压缩应力，从而显著提高电催化制氢性能。合成的催化剂能够在大电流和PEM电解槽进行电催化HER，表现非常好的稳定性。

本文要点

（1）

这种超薄Ir/C纳米片（Dr-Ir/C）的合成是由>1200 ℃进行非平衡态高温热冲击法（nonequilibrium high-temperature thermal shock method）并且使用KBr模板辅助的策略。合成的Dr-Ir/C催化剂具有优异的HER催化活性，在50 mV过电势的质量活性高达6.64 A mg^-1，是目前各种报道的Ir催化剂性能最高的。

（2）

Dr-Ir/C催化剂在1 A cm^-2电流密度的PEM电解槽能够稳定工作200 h，而且在电催化反应之后，催化剂保留了超薄共面纳米片结构，表现了优异的防堆叠和抗团聚能力。通过分析晶相和理论计算研究，说明Frank位错（Frank partial dislocations）产生4 %的压缩应力，压缩应力能够降低H*吸附能，提高催化剂的本征催化活性。

参考文献

Pengfei Liu, Xin Zhang, Jiawei Fei, Yue Shi, Jiawei Zhu, Dan Zhang, Liang Zhao, Lei Wang, Jianping Lai, Frank Partial Dislocations in Coplanar Ir/C Ultrathin Nanosheets Boost Hydrogen Evolution Reaction, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202310591

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202310591