摘要：由可再生能源(如光伏、风力和水力等)发电耦合质子交换膜电解水制氢(Proton Exchange Membrane Water Electrolysis,PEMWE)被视为绿氢的理想工艺。PEM电解水阳极侧的析氧反应(Oxygen Evolution Reaction,OER)过程是其关键的限制因素。目前,科研人员对OER催化剂的活性研究关注度非常高,但是对它的稳定性关注较少,而OER催化剂的稳定性对实现它的大规模产业化发挥着更重要的作用。基于此,就影响OER催化剂的稳定性机理进行全面综述,包括表面重构和OER反应路径等。

摘要：酸性质子交换膜电解水(PEMWE)是一种电流密度高、动态响应快、产氢纯度高的电解水工艺,为实现其高效工业级应用,开发廉价、高效、稳定的析氧催化剂尤为关键。本文通过两步合成法将稀土元素钇(Y)掺杂到无定形的碳载体中修饰其表面的二氧化铱(IrO_(2))颗粒。制备得到的IrO_(2)/Y_(x)C具有优异的酸性析氧反应催化活性,在10mA/cm^(2)的电流密度下所需过电位仅为270mV,低于未掺杂Y的IrO_(2)/C(300mV)以及商用IrO_(2)(310mV)。Y的掺杂强化了碳载体与其表面二氧化铱颗粒之间的金属-载体相互作用,导致了Ir活性位点周围电子密度的变化,有利于调节反应中间体的吸附,优化反应速率。这一研究成果为PEMWE中析氧过程提供了新的催化剂设计思路,有望推动PEMWE技术在清洁能源领域更广泛的应用。