严纯华院士领衔！兰州大学席聘贤团队：抗腐蚀低铱阳极 | Nature Nanotechnology

背景：质子交换膜水电解是实现绿氢生产的关键技术，但其阳极普遍使用昂贵的铱基催化剂，且低铱载量下催化剂易发生腐蚀溶解，制约了商业化。研究目的：为了揭示阳极腐蚀的微观起源并开发抗腐蚀的低铱阳极，兰州大学席聘贤团队联合澳大利亚阿德莱德大学团队，利用飞秒电化学瞬态吸收光谱技术，在飞秒时间尺度上探究了水氧化核心步骤——质子耦合电子转移过程的机理。结论：研究发现，阳极腐蚀在极化启动后100飞秒内即被引发，驱动力是质子和电子在电极表面的同步耦合。通过引入路易斯酸CeO₂作为质子通道，成功解耦了质子与电子的反应动力学，使其在时间上非同步，从而有效阻止了可溶性Ir⁶⁺物种的生成。基于此机制设计的CeO₂–IrO₂催化剂在约1,400小时的连续运行中表现出卓越的稳定性，为开发高效、稳定的低铱阳极提供了新策略。