质子交换膜水电解（PEMWE）是一种非常有前景且可持续的制氢技术。目前，人们对在PEMWE膜电极组件(MEA)内实现有序结构越来越感兴趣。然而，有序电子导体和有序质子导体结构都是单组分结构，仍然存在许多缺点。

近日，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所Xiaochun Zhou通过将TiO₂纳米颗粒引入Nafion乳液中，构建了基于锥形的混合有序膜电极组件，并构建了具有粗糙表面的Nafion阵列。

文章要点

1）这种混合有序MEA实现了3.39 nm的高表面粗糙度，比不掺杂TiO₂纳米粒子的有序MEA高2.64倍，并且在2V、14.4 μg cm⁻²（Ir)时电流密度高达2.48 A cm⁻²催化剂负载量。

这项工作为MEA提供了一种新的混合有序结构，并展示了增强催化剂层和Nafion膜之间的界面接触以提高PEMWE性能的巨大潜力。

参考文献

Yiyang Liu, et al, Hybrid 3D-Ordered Membrane Electrode Assembly (MEA) with Highly Stable Structure, Enlarged Interface, and Ultralow Ir Loading by Doping Nano TiO2 Nanoparticles for Water Electrolyzer, Adv. Energy Mater. 2023, 2303353

DOI: 10.1002/aenm.202303353

https://doi.org/10.1002/aenm.202303353