无定形高熵IrRuCrFeCoNiOx析氧催化剂

过电位仅190 mV

通过表面自重构形成晶态-非晶态核壳结构，显著提升酸性析氧稳定性与活性。

戎万 · Yunfei, Chen · Dang, Rui · Huang, Kang · Xia, Jiuyang · Zhang, Bowei · Jianfei, Liu · 孟晗琪 · 操齐高 · 吴俊升

Journal of Alloys and Compounds 2024

具体参数

过电位

{'zh': '190', 'en': '190'} mV

Tafel斜率

{'zh': '51.1', 'en': '51.1'} mV dec⁻¹

技术优势

过电位极低

在1 M KOH中达到10 mA cm⁻²仅需190 mV过电位，远低于大多数已报道的催化剂，源于非晶结构中高度无序的原子排列和高比表面积提供了丰富的活性位点。

稳定性卓越

通过表面自重构形成数纳米厚的晶态活性层，与内部非晶核构成核壳结构，有效抑制了活性物种溶解，稳定性优于纯IrO₂。

合成简单

采用一步共沉淀法制备非晶高熵氧化物纳米颗粒，无需复杂设备或苛刻条件，易于实验室规模合成。

应用场景

• 酸性电解水析氧：替代IrO₂用于酸性析氧阳极，降低过电位、延长电解槽寿命。
• 质子交换膜电解制氢：作为PEM电解槽阳极催化剂，在酸性环境下高效、稳定析氧。
• 再生燃料电池：用于再生燃料电池氧电极，提升充放电循环中的氧析出与还原可逆性。
• 绿氢制备：降低电解水制氢的阳极过电位，减少能耗，推动低成本绿氢生产。