单原子Ir修饰NiOOH

OER基准级过电位

Ir单原子锚定在NiOOH上，通过增强金属-氧共价性，将OER机制从单金属位点转变为双金属位点路径。

Zhao-Hua, Yin · 袁荒 · 宋克鹏 · 田利 · Jun-Yuan, Cui · Meng, Chao · 张会刚 · 王建军

Journal of the American Chemical Society 2024

参数信息

过电位@10 mA cm⁻²

142 mV

过电位@1000 mA cm⁻²

308 mV

技术优势

大电流下仍高效析氧

在1000 mA cm⁻²的工业级电流密度下过电位只有308 mV，满足实际电解水需求。

改变反应路径提升活性

Ir取代Fe使O 2p带上移并增强金属-氧共价性，将OER机制从单金属位点路径转变为双金属位点路径。

原位实验确认双位点机制

原位差分电化学质谱直接观测到双金属位点机制，排除了传统单金属位点路径。

应用场景

• 电催化析氧：在碱性电解液中高效析氧，可直接用作阳极催化剂。
• 电解水制氢：降低析氧过电位，提高电解水制氢效率。
• 燃料电池：作为阳极析氧催化剂，提升燃料电池性能。
• 金属空气电池：用于金属空气电池充电时的析氧反应，降低充电过电位。
• 电化学测试：可直接在三电极体系中评估，或切割后集成到电解池。