乔世璋/郑尧JACS：弱碱性电解液中稳定阴离子交换膜电解水

本文研究了在弱碱性电解液中实现稳定阴离子交换膜电解水（AEMWE）的方法。传统的强碱性环境会导致膜加速退化，因此开发弱碱性工作环境以实现长期稳定性成为研究重点。研究发现，Ru催化剂在弱碱性电解液中具有较强的水解离能垒和Ru-H化学键，适合作为电极催化剂。然而，高*H覆盖度会导致动力学缓慢，限制大电流密度下的持久性。为此，研究开发了Ir-Ru固溶体催化剂，通过氢溢流机理实现快速氢转移动力学。实验结果显示，以Ir-Ru为催化剂的AEMWE在0.05 M KOH电解液中达到1 A cm-2电流密度所需的电池电压仅为1.75 V，并展示了长达1000 h的优异稳定性。同位素标记和原位表征表明，*H从Ru位点高效解离后向具有更低*H覆盖度的Ir位点溢流和氢脱附，显著改善了大电流密度下的电解水活性和稳定性。