在酸性条件下高效稳定的析氧反应(OER)电催化剂对于质子交换膜水电解槽的商业化至关重要。
有鉴于此,中国科学院宁波材料技术与工程研究所陆之毅研究员、王宇楠研究员等报道一种Sr(OH)2辅助制备(200)面高度暴露的掺锶IrOx催化剂,以提供具有较低Ir-O共价性的相邻铱位点。
这种催化剂的设计促进了酸性水氧化过程中的直接O-O偶联,绕过了*OOH中间体的高能垒。由于这一优势,在0.5 M H2SO4中,在10 mA cm-2的电流密度下,所得Sr-IrOx催化剂的过电势仅为207 mV。此外,使用Sr-IrOx作为阳极催化剂的PEMWE装置在1 A cm-2显示出1.72 V的电池电压,并在500 h保持优异的稳定性。
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这项工作不仅为改进酸性OER催化剂的设计提供指导,而且有助于开发具有其他电催化反应新机制的Ir电催化剂。
参考文献
Zhiyi Lu, Wuyong Zhang, Caihan Zhu, Yingjie Wen, Minli Wang, Yunan Wang, Strontium Doped IrOx Triggers Direct O-O Coupling to Boost Acid Water Oxidation Electrocatalysis, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202418456
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202418456