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使用金屬氧化物將銥(Ir)分散在陽極層中被證明可以有效降低質子交換膜水電解槽(PEMWE)中的Ir負載。然而，報道的低Ir基催化劑在實際工業工作條件下仍然存在電解效率和耐久性不令人滿意的問題，主要是由于催化劑層中的催化活性和質量傳輸不足。

在此，北京大學郭少軍教授，Fan Lv報道了一類具有豐富Ir-O-Mn鍵的多孔異質納米片催化劑，在300 mV的過電位下對氧析出反應實現了顯著的4 A mg_Ir^?1的質量活性，這是商業IrO2的150.6倍。

文章要點

1）Ir-O-Mn鍵被解開，作為原位電化學形成的IrOx團簇和MnO_x基質之間有效的電荷轉移通道，促進了高活性Ir³⁺物種的生成和穩定。

2）值得注意的是，基于Ir/MnO_x的PEMWE在Ir負載降低10倍（0.2 mg_Ir cm^?2）的情況下表現出相當的性能，在1.63 V的低電池電壓下可提供1 A cm^?2超過300小時的電流，這使其成為低Ir基PEMWE中的佼佼者。

參考文獻

Wang, D., Lin, F., Luo, H. et al. Ir-O-Mn embedded in porous nanosheets enhances charge transfer in low-iridium PEM electrolyzers. Nat Commun 16, 181 (2025).

DOI：10.1038/s41467-024-54646-8

https://doi.org/10.1038/s41467-024-54646-8