氧化铱（IrO₂）是用于质子交换膜水电解槽（PEMWE）的阳极催化剂。然而，其高成本和较差的催化活性阻碍了其实际应用，这需要开发不含Ir或低Ir含量的催化剂。在此，首尔大学Taeghwan Hyeon、Yung-Eun Sung、西江大学Seoin Back设计了一种简单的合成路线，即通过将p区金属Al掺入RuO₂和RuIrO_x中，实现耐用的PEMWE。

本文要点：

1) Al掺杂剂可以调节Ru–O杂化轨道的价电子结构，从而调节氧中间体的吸附能，进而促进O–O键的形成。优化的Al掺杂RuIrO_x在10 mA cm⁻²下仅需要178 mV的过电位，并在100 mA cm⁻²下可保持高活性超过300小时。

2) 在PEMWE中，该催化剂在2.0 V下实现了4.1 A cm⁻²的高电流密度，而在1.0 A cm⁻²下持续60小时的性能退化可以忽略不计。

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Kangjae Lee et.al Modulating the valence electronic structure using earth-abundant aluminum for high-performance acidic oxygen evolution reaction Chem 2023

DOI: 10.1016/j.chempr.2023.08.006

https://doi.org/10.1016/j.chempr.2023.08.006