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質(zhì)子交換膜水電解（PEMWE）是最節(jié)能的低溫電解方法，有望將間歇性可再生能源轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的氫化學(xué)能。然而，由所需的酸性條件和正半電池電位導(dǎo)致的累積腐蝕環(huán)境表明只能使用具有高固有活性和穩(wěn)定性的材料。基于此，韓國中央大學(xué)Soo-Kil Kim、韓國科學(xué)技術(shù)院Jinwoo Lee和Hoyoung Kim（共同通訊作者）等人報道了一種滿足這些要求的催化劑和相應(yīng)的制造方法。

通過吸附H誘導(dǎo)的核-殼IrNi-Ir結(jié)構(gòu)的共電沉積，在多孔傳輸層上直接制備由三維（3D）蒲公英孢子結(jié)構(gòu)自支撐IrNi電催化劑（ED-IrNi）。接著，去合金化產(chǎn)生了具有高度多孔的納米結(jié)構(gòu)IrNi電催化劑（DNP-IrNi）。在寬pH范圍內(nèi)，該電催化劑對析氧反應(yīng)（OER）和析氫反應(yīng)（HER）具有穩(wěn)定性。

具體而言，在酸性電解質(zhì)中，DNP-IrNi在電流密度為±10 mA cm^-2下表現(xiàn)出248 mV（OER）和15 mV（HER）的過電位，即使在電流密度為200 mA cm^-2下持續(xù)運行50 h（OER）或5000電位循環(huán)（HER）后仍具有出色的穩(wěn)定性。

當(dāng)DNP-IrNi（0.67 mg cm^-2）用作PEMWE的雙功能催化劑時，在2.0 V的電池電壓下獲得6.5 A cm^-2的電流密度。在電流密度為2 A cm^-2的測試條件下，運行100 h的降解速率僅為1.58 mV h^-1，從而驗證了單個電池的出色穩(wěn)定性。這是首次報道使用簡單方法制備的具有如此高性能和穩(wěn)定性的雙功能催化劑，該工作有助于PEMWE的商業(yè)化。

A highly active and stable 3D dandelion spore-structured self-supporting Ir-based electrocatalyst for proton exchange membrane water electrolysis fabricated using structural reconstruction. Energy Environ. Sci., 2022, DOI: 10.1039/D2EE01042A.

https://doi.org/10.1039/D2EE01042A.

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EES：首次報道！3D DNP-IrNi電催化劑助力PEMWE

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