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質子交換膜水電解槽（PEMWE）的工業級應用在于其能夠在高電流密度下運行，以實現更高的功率密度和更低的運行成本。但是，這對催化劑的整體性能構成了重大挑戰。異質界面工程已成為解決陽極本征活性限制的理想策略。由于不同組分之間相互作用較弱的脆弱界面結構，很難保持異質結構催化劑的高活性和長期穩定性。

有鑒于此，復旦大學張波教授等報道了一種三元異質結構催化劑RuIrO_x-CeO₂，其特點是RuIrO_x相和CeO₂相之間存在強耦合界面。

本文要點：

（1）

當應用于質子交換膜水電解（陽極使用 0.8 mg_Ir cm^-2，陰極使用0.4 mg_Pt cm^-2）時，所制備的催化劑表現出令人印象深刻的活性，在質子交換膜水電解中，在1.75 V的電池電壓下實現了3.0 A/cm2的電流密度，并且在5.0 A/cm2的電流密度下穩定運行2000 h，電壓衰減效率非常小(<1 μV/h)。

（2）

 三元異質結構催化劑RuIrO_x-CeO₂形成強耦合界面，這種強耦合界面表現出電子和氧的相互作用，有效地抑制了活性相的分離。

參考文獻

Kai Sun, Wei Mao, Lujie Jin, Wenjuan Shi, Wenzhe Niu, Chenyang Wei, Yixiang He, Qisheng Yan, Ruijie Wang, Youyong Li, Bo Zhang,  Enhancing Heterointerface Coupling for Durable Industrial-Level Proton Exchange Membrane Water Electrolysis, Angew. Chem. Int. Ed. 2025

DOI: 10.1002/anie.202502250

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202502250