质子交换膜水电解（PEMWE）是一种有前景的绿色氢气生产技术，尽管其广泛发展受到铱（Ir）稀缺的威胁。铱在不混溶电陶瓷基体中的均匀分散可以提高催化质量活性和结构稳定性。近日，德国航空太空中心Aldo Saul Gago报道了低铱质子交换膜水电解槽催化剂的快速可扩展一步法生产。

本文要点：

1) 研究表明，通过高度可扩展火焰喷雾热解（FSP）工艺生产的Ir_ySn_0.9（1-y）Sb_0.1（1-y）O_x固溶体是PEMWE的有效阳极电催化剂，催化剂层（CL）中仅含有0.2 mg cm^-2的Ir。前体衍生高温火焰中金属蒸气的强烈混合和较大的热梯度有助于稳定自保存的4-6nm颗粒内亚纳米级熵混合。

2) 详细的研究证实，与Ir黑相比，一步制备的固溶体电催化剂对析氧反应（OER）的活性高达四倍。使用这种催化剂的PEMWE阳极在2000小时内表现出高性能和稳定性，但Ir负载量比现有技术低十倍。

参考文献：

Suriya Venkatesan et.al Rapid Scalable One-step Production of Catalysts for Low-Iridium Content Proton Exchange Membrane Water Electrolyzers Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202401659

https://doi.org/10.1002/aenm.202401659