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由于較大的不對稱性，因此如何合成不常見的密堆積金屬間納米晶體是個巨大的挑戰(zhàn)。有鑒于此，華中科技大學李箐教授等報道熔鹽還原法合成了一系列不常見的Frank-Kasper C15晶相的金屬間Ir₂M材料，M=La, Ce, Gd, Tb, Tm等稀土元素，這些Ir₂M催化劑表現(xiàn)優(yōu)異的HER電催化活性。

本文要點

（1）

與無序結(jié)構(gòu)對比材料（A1-Ir₂Ce）相比，C15-Ir₂Ce具有更高的Ir-Ce配位數(shù)，因此在Ir位點形成電子濃度更高的環(huán)境。C15-Ir₂Ce催化劑具有優(yōu)異的全pH HER催化活性，在酸性、中性、堿性HER達到10 mA cm^-2所需的過電勢分別為9，16，27 mV，是目前報道HER催化劑最好的之一。

（2）

使用C15-Ir₂Ce催化劑構(gòu)筑質(zhì)子交換膜電解水器件，在80℃僅需1.7 V就達到1 A cm^-2電流密度，穩(wěn)定工作時間達到1000 h，電壓衰減速率僅為50 μV h^-1。理論計算結(jié)果顯示，C15-Ir₂Ce電子濃度較高的Ir位點能夠極化*H₂O中間體，降低水分子解離的能壘，促進HER電催化反應(yīng)動力學。

參考文獻

Zhuhuang Qin, Jinhui Li, Qiyan Wu, Nadaraj Sathishkumar, Xuan Liu, Jiaoyang Lai, Jialun Mao, Linfeng Xie, Shenzhou Li, Gang Lu, Rui Cao, Pengfei Yan, Yunhui Huang, Qing Li, Topologically Close-Packed Frank-Kasper C15 Phase Intermetallic Ir Alloy Electrocatalysts Enables High-Performance Proton Exchange Membrane Water Electrolyzer, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202412541

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202412541