質子交換膜水電解槽的大規模應用依賴于使用極少量銥(Ir)的高性能膜電極組件。有鑒于此,新加坡南洋理工大學徐梽川教授、浙江大學Yubo Chen等報道展示了一種通過基于金屬氧化物的分子自組裝策略開發的無載體銥催化劑。密集且孤立的單個IrO6H8八面體通過獨特的自組裝,形成了微米級的分級多孔氫氧化銥顆粒。
本文要點:
(1)
這種無載體的Ir催化劑在膜電極組件中,于1.52 V的電壓下展現出了高達5.31 s?1的TOF。在質子交換膜水電解槽中,當電流密度為4.0 A cm?2(Ir負載量為0.375 mg cm?2)時,實現了電池電壓<1.75 V的優異性能。
(2)
這種基于金屬氧化物的分子自組裝策略,為開發用于高性能膜電極組件的先進無載體催化劑提供一種通用方法。
參考文獻
Chen, Y., Dai, C., Wu, Q. et al. Support-free iridium hydroxide for high-efficiency proton-exchange membrane water electrolysis. Nat Commun 16, 2730 (2025).
DOI: 10.1038/s41467-025-58019-7
https://www.nature.com/articles/s41467-025-58019-7