刘光课题组AFM: 调控载体氧空位以增强IrO₂/Nb₂O₅₋ₓ中强氧化物-载体相互作用促进酸性氧析出反应

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第一作者：武昀 通讯作者：刘光教授 通讯单位：太原理工大学 论文DOI：10.1002/adfm.202410193 全文速览 鉴于电催化剂在酸性环境中的溶解，寻找适合质子交换膜（PEM）水电解槽的高效析氧反应（OER）电催化剂一直是一项艰巨的挑战。在该研究中，作者通过等离子体辅助方法在多种金属氧化物（Nb 2 O 5-x 、Ta 2 O 5-x 、ZrO 2-x 、TiO 2-x ）中产生氧空位，从而将IrO 2 锚定在这些富缺陷的表面上，合成了催化剂。研究结果表明，IrO 2 /Nb 2 O 5-x 在酸性OER过程中的过电位降低，低至225 mV@10 mA cm -2 ，同时在超过200小时的多电流密度下具有出色的耐久性，这归功于IrO 2 催化剂与Nb 2 O 5-x 基底之间的强氧化物-载体相互作用（SOSI）。密度泛函理论（DFT）计算发现，IrO 2 和 Nb 2 O 5-x 之间的结合力增强，从而调节了Ir的d轨道中心能级，使其趋向于有利的OER条件，从而提高了复 ………………………………