由于在工業相關的析氧反應（OER）條件下具有卓越的穩定性，稀缺且昂貴的氧化銥仍然是生產綠色氫氣的聚合物電解質膜電解槽的基石催化劑。然而，用于此任務的過渡金屬氧化物顯示出較差的長期穩定性。

中國科學技術大學高敏銳教授課題組在國際頂級化學期刊JACS發表題為《Nitrogen-Mediated Promotion of Cobalt-Based Oxygen Evolution Catalyst for Practical Anion-Exchange Membrane Electrolysis》的研究論文。

NDCO的結構表征

研究團隊展示了使用氮摻雜氧化鈷作為有效的銥替代品。該催化劑在10 mA cm^–2 電流下表現出 240 mV 的低過電勢，在堿性電解質中運行 1000 小時后活性衰減可以忽略不計。

NDCO的OER性能

氮摻雜劑摻入不僅觸發OER機制從傳統的吸附質演變路線轉變為晶格氧氧化路線，而且還實現了氧非鍵合（O_NB）態作為電子供體，從而防止結構不穩定。

在實際的陰離子交換膜水電解槽中，陽極催化劑在 1.78 V 電壓下提供 1000 mA cm^-2 的電流密度，每千克氫氣的電效率為 47.8 kW-hours。

AEMWE性能

文獻信息：Nitrogen-Mediated Promotion of Cobalt-Based Oxygen Evolution Catalyst for Practical Anion-Exchange Membrane Electrolysis, J. Am. Chem. Soc. 2024, https://doi-org.3281.top/10.1021/jacs.4c05983