铱单原子催化剂

酸性OER低过电位

通过高价铱单原子在MnCoOx团簇上的协同作用，实现了酸性介质中高效的析氧反应催化。

Jingjing, Zhang · Guo, Song · Tongzhou, Li · 张轶扉 · Qiong, Zeng · Piracha, Sanwal · Xu, Liangliang · 李杲

Applied Catalysis B: Environmental 2025

具体参数

过电位

{'zh': '186', 'en': '186'} mV

质量活性

{'zh': '3099.9', 'en': '3099.9'} A gIr⁻¹

稳定性

{'zh': '170', 'en': '170'} h

技术优势

过电位更低

IrSA-MnCoOx在10 mA cm⁻²时过电位仅186 mV，远低于IrB的260 mV，能显著降低电解能耗。

质量活性高

在420 mV时质量活性为3099.9 A gIr⁻¹，是IrB的14.2倍，表明铱原子利用率极高。

酸性下稳定

在PEM电解槽中以1 A cm⁻²稳定运行超过170小时，展现出优异的长期耐久性。

应用场景

• 质子交换膜电解水：直接用作PEM电解槽阳极，降低铱用量并提升酸性环境下的耐久性。
• 酸性析氧反应：在酸性介质中提供低过电位和高活性的OER催化，替代传统铱黑。
• 绿氢生产：通过高效稳定的酸性电解水制氢，推动绿氢的规模化生产。
• 单原子电催化：作为单原子电催化剂的模型体系，研究原子级调控对催化性能的影响。