汪淏田，Nature Nanotechnology！

本文针对质子交换膜水电解技术中铱基催化剂成本高昂的瓶颈问题展开研究。研究背景显示，当前铱价格已达每克164美元，若不减少铱用量将制约质子交换膜电解槽的快速扩张。研究目的旨在探索通过铱掺杂氧化钌晶格实现低铱负载且高稳定性的催化剂。研究通过密度泛函理论和蒙特卡洛方法发现，只需在氧化钌晶格中掺入低于50%原子百分比的铱即可实现充分稳定，且第一亚表层中的铱元素起关键稳定作用。实验成功制备出铱钌原子比为1:6的Ru₆IrOₓ催化剂，在2A/cm²电流密度下连续运行1,500小时后仍保持卓越稳定性，与商用质子交换膜水电解槽相比可将铱负载量降低80%。该催化剂的稳定性在25cm²质子交换膜电解槽的工业测试条件下得到进一步验证，为推动新一代低铱阳极催化剂发展提供了重要突破。