王宇楠/陆之毅Angew.：Se掺杂IrOx引发O-O偶联增强酸水氧化!

研究内容

在酸性条件下发现高效稳定的析氧反应（OER）电催化剂对于质子交换膜水电解槽的商业化至关重要。

中国科学院宁波材料技术与工程研究所王宇楠/陆之毅提出了一种Sr（OH） 2 辅助方法来制备（200）面高度暴露的掺锶IrO x 催化剂，提供具有较低Ir-O共价性的可用相邻铱位点。这种设计促进了酸性水氧化过程中的直接O-O偶联，从而绕过了与*OOH中间体产生相关的高能屏障。在0.5 M H 2 SO 4 中，在10 mA cm -2 的电流密度下，Sr-IrO x 催化剂表现出优异的207 mV过电位。使用Sr-IrO x 作为阳极催化剂的PEMWE装置在1 A cm -2 下显示出1.72 V的电池电压，并在500多小时内保持优异的稳定性。相关工作以“Strontium Doped IrOx Triggers Direct O-O Coupling to Boost Acid Water Oxidation Electrocatalysis”为题发表在国际著名期刊Angewandte Chemie International Edition上。

研究要点

要点1.作者报道了一种掺杂锶的氧化铱的碱土金属（Sr-IrO x ）。高度暴露的（200）平面提供了更容易接近的表面邻近铱原子，锶调节了Ir-O共价性，允许OPM型OER途径与直接O-O偶联，得到了原位电化学光谱技术的证实。

要点2.Sr-IrO x 在0.5 M H 2 SO 4 中实现了207 mV的低过电位，达到了10 mA cm -2 ，催化剂在500小时内在1 A cm -2 的高电流密度下在PEMWE器件中也表现出优异的稳定性。。

该工作不仅为改进的酸性OER催化剂的设计提供了指导，而且促进了具有其他电催化反应新机制的铱基电催化剂的发展。

研究图文

图1. Sr-IrO x 的结构表征。

图2. Sr-IrO x 的催化性能表征。

图4. Sr-IrOx的PEMWE电池性能表征。

文献详情

Strontium Doped IrOx Triggers Direct O-O Coupling to Boost Acid Water Oxidation Electrocatalysis

Wuyong Zhang, Caihan Zhu, Yingjie Wen, Minli Wang, Zhiyi Lu,* Yunan Wang*

Angew. Chem. Int. Ed.

DOI : https://doi.org/10.1002/anie.202418456

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