太瓦级质子交换膜水电解器(PEMWE)技术的未来部署需要开发一种低成本、长寿命的高效析氧催化剂。目前,最活跃的铱(Ir)催化剂的稳定性因Ir物种的溶解、再沉积、分离和团聚而受损。
日前,来自复旦大学等单位的研究人员提出了一种成熟诱导的包埋策略,将Ir催化剂安全地包埋在氧化铈载体中。低温电子断层扫描和全原子动力学蒙特卡罗模拟表明,通过声处理调节载体的生长速率与Ir的成核速率同步,是成功合成的关键。 使用这种催化剂的PEMWE在每平方厘米3安培的电流密度下实现了1.72伏的电池电压,Ir负载仅为每平方厘米0.3毫克,电压退化率为每小时1.33微伏,如6000小时加速老化试验所示。
相关成果以题为“Ultrastable supported oxygen evolution electrocatalyst formed by ripening-induced embedding”在Science发表 。
论文链接:
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adr3149
图1 熟化诱导嵌入式催化剂的设计思路示意图
图2 负载型RIE催化剂的PEMWE性能
本文来自微信公众号“材料科学与工程”。
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