| 質(zhì)子交換膜水電解槽(PEMWEs)是實現(xiàn)綠色制氫的關(guān)鍵技術(shù),但其陽極氧析出反應(OER)催化劑通常依賴稀缺且昂貴的銥基材料。當前主流的催化劑為金紅石型或無定形IrO?,其活性和穩(wěn)定性仍有待提升。本研究通過熔鹽法合成了一系列堿金屬插層銥酸鹽(A-IrO?,A=Li, Na, K, Rb, Cs),系統(tǒng)研究了其結(jié)構(gòu)、電子性質(zhì)與OER性能之間的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn),Li-IrO?和Cs-IrO?在全電池中表現(xiàn)出優(yōu)異的活性和穩(wěn)定性,單位功率銥需求量僅為0.06 gIr/kW,遠低于美國能源部2026年目標(0.1 g/kW)。特別是Cs-IrO?因其層狀結(jié)構(gòu)中高比例的共邊連接[IrO?]八面體,展現(xiàn)出更強的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和長期運行潛力。該研究為設(shè)計兼具高活性和高穩(wěn)定性的低銥催化劑提供了新的結(jié)構(gòu)調(diào)控思路。 |