在超细铂纳米线上制备的受限亚纳米级非晶RuIrOx涂层实现了安培级耐久性的质子交换膜（PEM）水电解性能

《Advanced Materials》：Confined Subnanometer Amorphous RuIrOx Overlayers on Ultrafine Pt Nanowires Achieve Ampere-Level Durable PEM Water Electrolysis

酸性OER催化剂Pt@RuIrO_x纳米丝通过非晶表面工程实现活性、稳定性和成本平衡，亚纳米非晶Ir掺杂层调控电子结构及Ru-O共价性，使过电位降至146 mV，2000小时稳定性优异，机制揭示非晶表面促进多路径反应及晶格氧自愈能力。

　　

摘要

与非晶态表面相比，晶态表面在可调性方面具有优势，但它们在恶劣条件下的特定电催化反应中通常被认为是高活性但不稳定的相。然而，在低维电催化剂上成功制备并稳定非晶态表面仍然是一个重大挑战。本研究详细合成了超薄晶态/非晶态Pt@RuIrO_x核壳纳米线，有效解决了酸性氧进化反应（OER）催化剂在质子交换膜（PEM）水电解过程中活性、稳定性和成本之间的权衡问题。原位氧化工艺实现了亚纳米级非晶态Ir掺杂RuO_x层在超薄Pt纳米线上的沉积。异原子Ir掺杂导致宿主RuO_x的非晶化，从而有效调节了电子结构和Ru-O共价键。作为OER活性催化剂，Pt@RuIrO_x纳米线表现出显著增强的稳定性，在10 mA cm^?2的电流密度下仅需要146 mV的超电位，并且具有出色的稳定性。在实际的PEM水电解器中，该催化剂在1.0 A cm^?2的电流密度下仅需1.55 V的电池电压，且可长时间运行超过2000小时。机理研究表明，这种柔性的非晶态表面促进了多种反应途径的共存，并具有前所未有的晶格氧自修复能力。这些发现表明，表面非晶相工程是一种设计高性能电催化剂的强大策略。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。