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Nat. Commun.：纳米金属二硼化物负载阳极催化剂助力低铱负载质子交换膜电解槽

时间：2023-08-30 来源：浏览：

Nat. Commun.：纳米金属二硼化物负载阳极催化剂助力低铱负载质子交换膜电解槽

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析氧反应（ OER ）的缓慢动力学和催化剂涂层膜（ CCM ）中的高铱负载量是实用质子交换膜水电解槽（ PEMWE ）的关键挑战。

在此， 吉林大学 Xiaoxin Zou ， Hui Chen 证明了高表面积纳米金属二硼化物作为铱基 OER 纳米催化剂的有前景的载体，可实现高效、低铱负载的 PEMWE 。

本文要点

要点1. 纳米金属二硼化物是通过一种新颖的二硫化物到二硼化物转变路线制备的，其中通过产生气态含硫产物对吉布斯自由能的熵贡献起着至关重要的作用。

要点2. 研究了纳米金属二硼化物，特别是 TaB ₂ 作为 IrO ₂ 纳米催化剂的载体，最终在 TaB ₂ 表面形成 TaO _x /IrO ₂ 异质结催化层。

要点3. 所得复合材料（表示为 IrO ₂ @TaB ₂ ）同时实现了多种有利性能，包括高导电性、改进的铱质量活性和增强的耐腐蚀性。因此， IrO ₂ @TaB ₂ 可用于制备铱负载量低至 0.15 mg cm ⁻² 的膜电极，并在催化反应中表现出优异的催化性能（ 3.06 A cm ⁻² @2.0 V@80 °C ）。

Wang, Y., Zhang, M., Kang, Z. et al. Nano-metal diborides-supported anode catalyst with strongly coupled TaO _x /IrO ₂ catalytic layer for low-iridium-loading proton exchange membrane electrolyzer. Nat Commun 14, 5119 (2023).

DOI: 10.1038/s41467-023-40912-8

https://doi.org/10.1038/s41467-023-40912-8

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