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Ir基電催化劑通常被認為是唯一的酸性穩(wěn)定的PEMWE的OER電催化劑，但是這個反應的多種中間體受到線性標度關系（LSR）的影響，因此阻礙活性的進一步增強。

有鑒于此，湖南師范大學蘇徽教授、中國科學技術大學劉慶華教授、黃河科技學院Donghai Wu等報道通過摻雜策略向IrO₂引入壓縮應力和氧空穴，實現(xiàn)優(yōu)異的酸性OER性能。

本文要點：

（1）

原位同步輻射表征結果表明壓縮應力增強Ir-O共價性，降低Ir-Ir化學鍵的距離，氧空位（O_v）作為嗲子調節(jié)器導致水分子在Ir和相鄰O_v（Ir-O_v）位點快速吸附，因此直接*O-O*中間體偶聯(lián)。重要的是，以OER反應作為模型，發(fā)新壓縮應力/氧空穴和OER電流之間形成火山性變化。

（2）

理論計算結果表明Ni摻雜能夠調節(jié)Ir 5d軌道和O 2p軌道中心的位置，增加Ir 5d和O 2p軌道之間重疊，形成連續(xù)的金屬位點-氧空穴協(xié)同路線（MS-O_vSM），因此打破了OER電催化反應的中間體LSR標度關系。因此，使用T-0.24Ni/IrO₂構筑PEMWE器件實現(xiàn)500 mA cm^-2電流密度，并且穩(wěn)定工作500 h。

參考文獻

Meihuan Liu, Xiaoyan Zhong, Xiaoxia Chen, Donghai Wu, Chenyu Yang, Shiyu Li, Chudi Ni, Yiwen Chen, Qinghua Liu, Hui Su, Unraveling Compressive Strain and Oxygen Vacancy Effect of Iridium Oxide for Proton-Exchange Membrane Water Electrolyzers, Adv. Mater. 2025

DOI: 10.1002/adma.202501179

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202501179