Active and Stable Layered Alkali Iridates Efficiently Catalyze Oxygen Electroevolution in Low-Ir Proton-Exchange Membrane (PEM) Water Electrolyzers

化学 碱金属 无定形固体 催化作用 八面体 金红石 析氧 氧气 化学工程 无机化学 电解水 电化学 纳米技术 模板 醇盐 过渡金属 铂金 分子氧
作者
Jiaqi Kang,Sebastian Möhle,Xingli Wang,Miklós Márton Kovács,Jakub Drnec,Kerolus Nasser Nagi Nasralla,Paul Wolfgang Buchheister,Johannes Schmidt,Dominik Dworschak,Peter Strasser
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:147 (49): 45230-45239 被引量:1
标识
DOI:10.1021/jacs.5c14847
摘要

Developing catalysts with improved activity and stability compared to rutile IrO2 or amorphous IrOx remains a technical priority for advancing the oxygen evolution reaction (OER) in proton-exchange membrane water electrolyzers (PEMWEs). Here, we report structure-OER activity-stability relationships across a family of alkali cation-intercalated iridates, uncovering a structural evolution from hollandite to layered-type structures, characterized by the ratio of edge-sharing to corner-sharing connections of [IrO6] octahedral motifs. In particular, Li-IrOx and Cs-IrOx demonstrate excellent PEMWE performance over a wide current range, pushing Ir demand to new lows. Both achieve a power-specific Ir demand of 0.06 gIr kW-1. However, Cs-IrOx shows a greater potential for long-term stability, indicating that iridates with a higher proportion of edge-sharing motif connections possess enhanced structural robustness. This work offers new insights into balancing catalytic activity and stability through atomic-scale motif connectivity tuning and presents a viable alternative to state-of-the-art rutile or amorphous iridium oxides.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
大方颦发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
1秒前
星辰大海应助牧笛采纳,获得10
1秒前
Aron完成签到,获得积分10
1秒前
kkkkkkkkkkk完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
马邦德完成签到,获得积分10
2秒前
彩色橘子完成签到,获得积分10
2秒前
wow完成签到,获得积分10
2秒前
库斯尼兹发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
合适飞烟关注了科研通微信公众号
4秒前
hha发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
伍次友发布了新的文献求助10
5秒前
小蘑菇应助知行合一采纳,获得50
5秒前
英姑应助伟大的德玛采纳,获得10
5秒前
辰枫吖发布了新的文献求助10
6秒前
8秒前
Jasper应助XFF采纳,获得10
8秒前
nihao完成签到,获得积分10
8秒前
脑洞疼应助哈哈哈哈哈采纳,获得10
9秒前
沉静婉清完成签到,获得积分10
9秒前
在水一方应助xuqiansd采纳,获得10
9秒前
youli完成签到 ,获得积分10
9秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得30
10秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
blackddl应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
微笑惊蛰应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得20
10秒前
Lucas应助andy采纳,获得10
10秒前
mirror应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
blackddl应助科研通管家采纳,获得20
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Materials selection in mechanical design 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6505343
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8299326
关于积分的说明 17716504
捐赠科研通 5605316
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2920153
邀请新用户注册赠送积分活动 1897501
关于科研通互助平台的介绍 1759647