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設(shè)計高效的Ru催化劑作為實用的陽極，在質(zhì)子交換膜水電解中至關(guān)重要。有鑒于此，南洋理工大學范紅金教授、Tao Zhang、電子科技大學張寶研究員等報道開發(fā)了一種自組裝技術(shù)，通過在空氣-熔鹽界面處對未修飾金屬離子進行組裝與氧化，合成出1 nm的金紅石結(jié)構(gòu)高熵氧化物（RuIrFeCoCrO₂）。

本文要點：

（1）

RuIrFeCoCrO₂在 10 mA/cm²的電流密度下，過電位為185 mV，并且通過吸附演化機制，在酸性電解液中能夠保持 1000 小時以上的高活性。作者探討RuIrFeCoCrO₂的各種元素的作用，發(fā)現(xiàn)Cr、Co和Ir位點有助于催化活性，但是Cr原子削弱了Ru-O鍵的共價性，提高了催化劑的穩(wěn)定性。

（2）

組裝好的質(zhì)子交換膜電解槽在1 A/cm²的大電流密度下實現(xiàn)了穩(wěn)定運行600 h以上。本研究中展示的裸離子組裝方法，可能為多種高熵材料的可控合成提供一條有效途徑。

參考文獻

Zhang, T., Liu, Q., Bao, H. et al. Atomically thin high-entropy oxides via naked metal ion self-assembly for proton exchange membrane electrolysis. Nat Commun 16, 1037 (2025).

DOI: 10.1038/s41467-025-56189-y

https://www.nature.com/articles/s41467-025-56189-y