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銥(Ir)單原子催化劑是質子交換膜水電解（PEMWE）中有前景的OER電催化劑，減少OER催化劑對價格昂貴的Ir的依賴。但是，PEMWE運行期間的穩定性不足，這阻礙了實際應用。

有鑒于此，韓國基礎科學研究院（IBS, Institute for Basic Science）/首爾大學Taeghwan Hyeon院士、Yung-Eun Sung教授、慶熙大學Minho Kim副教授等報道在酸性電解質中摻雜Ir的CoMn₂O₄通過活化，得到活化催化劑在長時間PEMWE反應中，OER的催化活性和穩定性增強。

本文要點：

（1）

通過深入材料表征，結合電化學分析，DFT理論計算，發現活化的Ir摻雜CoMn₂O₄能夠誘導Ir單原子結構重組形成IrO_x納米簇，優化了Ir的結構，在1.53 V（vs RHE）下具有3562 A g_Ir^-1的優異質量活性，而且得到增強的OER穩定性。

（2）

使用活化Ir摻雜CoMn₂O₄的PEMWE在250 mA cm^-2下穩定運行>1000小時，催化劑的降解速率低至0.013 mV h^-1，展示其實用性前景。此外，在1000 mA cm^-2的高電流密度能夠穩定工作400 h，展示了長期且穩定的催化實用性。

參考文獻

Wonjae Ko, Jaehyuk Shim, Hyunsoo Ahn, Hee Jung Kwon, Kangjae Lee, Yoon Jung, Wytse Hooch Antink, Chan Woo Lee, Sungeun Heo, Seongbeom Lee, Junghwan Jang, Jiheon Kim, Hyeon Seok Lee, Sung-Pyo Cho, Byoung-Hoon Lee, Minho Kim*, Yung-Eun Sung*, and Taeghwan Hyeon*, Controlled Structural Activation of Iridium Single Atom Catalyst for High-Performance Proton Exchange Membrane Water Electrolysis, J. Am. Chem. Soc. 2025

DOI: 10.1021/jacs.4c11442

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c11442