开发在酸性条件下具有高析氧反应（OER）活性的耐用IrO₂基电催化剂对于质子交换膜电解槽至关重要。虽然氧缺陷被认为在OER中可能很重要，但它们与催化活性的直接关系尚未确定。有鉴于此，苏州大学康振辉教授、邵名望教授、刘阳教授、邵琪副研究员、廖凡等在这项研究中，通过在2D IrO₂中掺杂Re得到Re_0.03Ir_0.97O₂，引入了丰富的氧空位，并且验证了它们在提高OER性能方面的决定性作用。

本文要点：

（1）

Re_0.03Ir_0.97O₂催化剂表现出优异的OER性能，在10mA cm^-2下的过电位为193 mV，持续活性超过650小时，显著超过了未掺杂的催化剂。此外，在1.70 V（~1200 mA cm^-2）的电池电压下保持运行超过140 h，性能没有明显下降。

（2）

DFT理论计算结合循环伏安法、瞬态电位扫描和原位表征，证实Re_0.03Ir_0.97O₂上的吸附物演化机理，以及Re诱导的氧空位在提高OER性能中的关键作用。

这些发现强调了氧缺陷直接影响OER活性，为氧空位工程在电催化剂设计中的应用提供了指导。

参考文献

Wenxiang Zhu, Mengjie Ma, Dongdong Gao, Jinxin Chen, Hui Huang, Kun Feng, Qun Wang, Jie Wu, Penghao Li, Jinzeng Guo, Zhenglong Fan, Jun Zhong, Qi Shao, Fan Liao, Yang Liu, Mingwang Shao, Zhenhui Kang, Establishing the Link Between Oxygen Vacancy and Activity Enhancement in Acidic Water Oxidation of Trigonal Iridium Oxide, Angew. Chem. Int. Ed. 2025

DOI: 10.1002/anie.202423353

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202423353