Nat. Commun.：桥接W-O部分解决重构NiIrOx的OER活性-稳定性悖论
学术
2024-12-09 18:30
上海
Ir 基电催化剂开发中仍然存在的一个挑战是在酸性氧析出反应 (OER) 过程中的活性-稳定性悖论，特别是对于高效的表面重构 IrOx 催化剂。为了解决这个问题，哈工大Youkun Tao，深圳大学Jing Shao通过在 NiIrOx电催化剂中形成桥接的 W-O 部分构建了相选择性 Ir 基电催化剂。要点1. 通过电化学脱合金过程，以 Ni 为牺牲元素，设计了一种具有表面羟基化金红石 NiWIrOx电催化剂的纳米多孔结构。要点2. 尽管 Ir 含量低，但 NiWIrOx 在 10 mA·cm−2的 OER 中显示出 180 mV 的最小过电位。它在 1.8 VRHE下约 300 小时的 OER 期间保持稳定的 300 mA·cm−2电流密度，并显示 3.9 × 105 noxygen · nIr −1的稳定数。要点3. 由此产生的 W-O-Ir 桥接结构被证明是提高 OER 催化效率的关键，因为它促进了 OER 中间体的去质子化，并促进了热力学上有利的双位吸附剂演化机制。此外，W-O 在 NiIrOx中的相选择性插入通过 W-O-Ir 桥接结构实现了电荷平衡，通过调节 Ir-O 共价性有效地抵消了晶格氧损失。Abdullah, M.I., Fang, Y., Wu, X. et al. Tackling activity-stability paradox of reconstructed NiIrOx electrocatalysts by bridged W-O moiety. Nat Commun 15, 10587 (2024).DOI：10.1038/s41467-024-54987-4https://doi.org/10.1038/s41467-024-54987-4
