| 質子交換膜水電解槽(PEMWEs)是實現綠色制氫的關鍵技術,但其陽極氧析出反應(OER)催化劑通常依賴稀缺且昂貴的銥基材料。當前主流的催化劑為金紅石型或無定形IrO?,其活性和穩定性仍有待提升。本研究通過熔鹽法合成了一系列堿金屬插層銥酸鹽(A-IrO?,A=Li, Na, K, Rb, Cs),系統研究了其結構、電子性質與OER性能之間的關系。研究發現,Li-IrO?和Cs-IrO?在全電池中表現出優異的活性和穩定性,單位功率銥需求量僅為0.06 gIr/kW,遠低于美國能源部2026年目標(0.1 g/kW)。特別是Cs-IrO?因其層狀結構中高比例的共邊連接[IrO?]八面體,展現出更強的結構穩定性和長期運行潛力。該研究為設計兼具高活性和高穩定性的低銥催化劑提供了新的結構調控思路。 |