华东理工大学AM：OER新进展！

催化计 · 公众号 · · 2024-08-29 19:01

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由于 OER 催化剂的活性位点难以得到充分利用，因此导致质子交换膜电解水器件的能量效率受到限制。

有鉴于此， 华东理工大学杨化桂教授、刘鹏飞副教授、戴升教授等 报道在 MnO _2-x 载体上修饰高密度 Ir 原子位点（ ≈10 atoms nm ^-2 ），从而在 OER 电催化反应中实现了氧覆盖增强 OER 电催化。

本文要点

要点1. 实验表征结果验证发现 MnO _2-x 由于缺乏氧配位导致形成低价态 Mn 物种，而且这种低价态 Mn 有助于在 OER 反应过程中提高氧中间体覆盖度，从而改善 OER 催化反应。

要点2. 通过表面 Ir 原子构成的网格能够形成亲电性的 Ir-O ^(II-δ)- 从而能够快速的实现氧自由基的亲核进攻。这种设计的 OER 电催化剂得到非常低的过电势，在 10 mA cm ^-2 和 500 mA cm ^-2 电流密度的过电势分别仅为 166 mV 和 283 mV 。在 1.53 V ，其质量活性比 IrO ₂ 高 380 倍。由于其具有优异的 OER 电催化活性，性能显著超过 Ir/C 催化剂，并且具有长期稳定性。

Hao Yang Lin, Qian Qian Yang, Miao Yu Lin, Hao Guan Xu, Xuan Tang, Huai Qin Fu, Haoran Wu, Minghui Zhu, Lihui Zhou, Hai Yang Yuan, Sheng Dai, Peng Fei Liu, Hua Gui Yang ， Enriched Oxygen Coverage Localized within Ir Atomic Grids for Enhanced Oxygen Evolution Electrocatalysis, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202408045

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202408045

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