設(shè)計(jì)高效的釕基催化劑作為實(shí)用陽極對(duì)于質(zhì)子交換膜水電解至關(guān)重要。
在這里，南洋理工大學(xué)范紅金教授，Tao Zhang，中科大Bao Zhang開發(fā)了一種自組裝技術(shù)，通過裸金屬離子在空氣-熔鹽界面組裝和氧化，合成了 1 納米厚的金紅石結(jié)構(gòu)高熵氧化物（RuIrFeCoCrO2）。
文章要點(diǎn)
1）RuIrFeCoCrO2 在 10 m A cm?2 時(shí)需要 185 mV 的過電位，并通過吸附演化機(jī)制在酸性電解質(zhì)中保持超過 1000 小時(shí)的高活性。
2）研究人員討論了 RuIrFeCoCrO2 中各個(gè)元素的作用，發(fā)現(xiàn) Cr、Co 和 Ir 位點(diǎn)有助于催化活性，而 Cr 原子削弱了 Ru-O 鍵的共價(jià)性并提高了催化劑的穩(wěn)定性。
3）組裝的質(zhì)子交換膜電解器在 1 A cm?2 的大電流下可穩(wěn)定運(yùn)行 600 小時(shí)以上。
本工作展示的裸離子組裝可能為多種高熵材料的控制合成提供有效途徑。
參考文獻(xiàn)
Zhang, T., Liu, Q., Bao, H. et al. Atomically thin high-entropy oxides via naked metal ion self-assembly for proton exchange membrane electrolysis. Nat Commun 16, 1037 (2025).
DOI：10.1038/s41467-025-56189-y
https://doi.org/10.1038/s41467-025-56189-y
