Local Hollandite Phase Inducing Oxygen Path Mechanism Enables Durable PEM Electrolysis

过电位 无定形固体 材料科学 钙长石 阳极 催化作用 氧化物 氧气 电压 化学工程 纳米技术 机制(生物学) 格子(音乐) 化学物理 相(物质) 析氧 电化学 耐久性 分子 多孔性 晶体结构 化学 电解水 钙钛矿(结构) 质子交换膜燃料电池 结晶度 极化(电化学)
作者
Dawei Wang,Heng Luo,Fangxu Lin,Saichao Cao,Yueshuai Wang,G. F. Xu,Ning He,Lu Li,Yifan Wang,Bohan Zhang,Yu Wang,Mingchuan Luo,Fan Lv,Shishang Guo
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:: e21163-e21163
标识
DOI:10.1002/adma.202521163
摘要

Large-scale proton-exchange-membrane water electrolyzers (PEMWEs) are urgently needed for green hydrogen production, however, their development is largely hindered by the use of high-loading iridium in the anode. While amorphous IrOx catalysts with high activity exist, they typically follow either the lattice oxygen mechanism compromising stability, or the adsorbate evolution mechanism suffering from a high overpotential limit. Oxide path mechanism (OPM) offers a promising alternative by enabling direct *O─*O coupling, but its activation in the pure IrOx system remains challenging given the long distance between adjacent Ir atoms. Herein, we report a class of (La)IrOx porous amorphous catalyst with OPM pathway, featuring local unconventional hollandite phase and abundant water molecules inside its lattice tunnels. We demonstrate that such a unique short-range ordered structure can induce shortened Ir-Iredge distance and highly-active Ir≥5+ species, both contributing to desirable OPM for greatly enhanced catalytic performances. The as-assembled PEMWE achieves a cell voltage of 1.62 V at 1 A cm-2 with a low loading of 0.2 mgIr cm-2, and can operate stably over 500 h at industry-level current density. The accelerated stress test further validates its durability advantage at even lower 0.1 mgIr cm-2 loading, which validates its potential as a viable anode solution for durable low-iridium PEMWEs.
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
zlszxy发布了新的文献求助20
2秒前
巴哒完成签到,获得积分10
2秒前
ll发布了新的文献求助10
4秒前
kiki完成签到,获得积分10
4秒前
小石发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
9秒前
科研通AI6.1应助Yibin0719采纳,获得10
9秒前
无际的星空下完成签到,获得积分10
9秒前
11秒前
嘉心糖应助隐形长颈鹿采纳,获得50
12秒前
爱柠完成签到,获得积分10
12秒前
梦二完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
FISH完成签到,获得积分10
16秒前
豆腐完成签到,获得积分20
17秒前
核桃发布了新的文献求助10
17秒前
bkagyin应助张铭哲采纳,获得10
18秒前
动听紫菜发布了新的文献求助10
18秒前
小二郎应助大方的幻悲采纳,获得50
18秒前
小石完成签到,获得积分10
19秒前
FISH发布了新的文献求助10
19秒前
23秒前
爱吃饭的小地雷完成签到,获得积分10
24秒前
悦耳的雍完成签到,获得积分10
24秒前
大山完成签到 ,获得积分10
24秒前
科研通AI6.1应助标致无血采纳,获得10
26秒前
27秒前
锦威发布了新的文献求助10
28秒前
Hiker完成签到,获得积分10
30秒前
30秒前
orange完成签到,获得积分10
31秒前
SYJ完成签到,获得积分10
31秒前
chenhy完成签到,获得积分10
32秒前
33秒前
YRHM完成签到 ,获得积分10
34秒前
36秒前
lyon完成签到,获得积分10
37秒前
来福完成签到,获得积分20
37秒前
CodeCraft应助WJL采纳,获得30
38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
Development Across Adulthood 1000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 660
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 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 6449231
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8262078
关于积分的说明 17602050
捐赠科研通 5512497
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2902899
邀请新用户注册赠送积分活动 1880008
关于科研通互助平台的介绍 1721318