在酸性條件下高效穩(wěn)定的析氧反應(yīng)(OER)電催化劑對于質(zhì)子交換膜水電解槽的商業(yè)化至關(guān)重要。
有鑒于此,中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所陸之毅研究員、王宇楠研究員等報道一種Sr(OH)2輔助制備(200)面高度暴露的摻鍶IrOx催化劑,以提供具有較低Ir-O共價性的相鄰銥位點。
這種催化劑的設(shè)計促進了酸性水氧化過程中的直接O-O偶聯(lián),繞過了*OOH中間體的高能壘。由于這一優(yōu)勢,在0.5 M H2SO4中,在10 mA cm-2的電流密度下,所得Sr-IrOx催化劑的過電勢僅為207 mV。此外,使用Sr-IrOx作為陽極催化劑的PEMWE裝置在1 A cm-2顯示出1.72 V的電池電壓,并在500 h保持優(yōu)異的穩(wěn)定性。
(2)
這項工作不僅為改進酸性O(shè)ER催化劑的設(shè)計提供指導(dǎo),而且有助于開發(fā)具有其他電催化反應(yīng)新機制的Ir電催化劑。
參考文獻
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