限域Ir-IrO2界面

5500h稳定酸性析氧

通过限域工程构建的2.68 Å Ir-Ir双位点界面激活氧化物通路机制，克服了传统催化剂在高电位下的降解问题，实现了低铱载量下的持久酸性析氧。

Tongchan, Lu · Zhao, Hao · 俞文杰 · Wangbo, Li · 刘继亮 · 王国梁 · Chi, Cheng · Zu, Lianhai · 杨辉

Advanced Materials 2026

参数信息

衰减率

3.5 mV kh⁻¹

电流密度

2 A cm⁻²

铱载量

0.28 mg cm⁻²

Ir─Ir双位点间距

2.68 Å

运行寿命

5500 h

技术优势

超长寿命

在1 A cm⁻²下运行超过5500小时，衰减率仅3.5 mV kh⁻¹，远优于传统Ir催化剂。

低铱高活性

在铱载量仅0.28 mg cm⁻²时，仍能在1.71 V下达到2 A cm⁻²。

激活氧化物路径

限域工程构建的2.68 Å Ir─Ir双位点稳定了氧化物路径机制，避免了晶格氧的不可逆损失。

应用场景

• 质子交换膜电解水：提供低铱高稳定阳极催化剂，降低膜电极成本。
• 酸性析氧催化剂：通过氧化物路径机制抑制晶格氧损失，替代高铱载量催化剂。
• 绿氢生产：提升电解槽寿命和效率，降低绿氢生产成本。
• 燃料电池：其抗腐蚀Ir-IrO₂界面可用于燃料电池酸性环境，但需改性。