图8. (A)2 A cm2下的电池电压与之前报道的阳极催化剂的 比较; (B) 1.7 V 时相应的质量活动比较，基于0.340、0.170和0.075 mg cm2的IrO CCLGDL分别提供了15.26、7.732和4.383 A mg1的高质量比电流， Weitian Wang， review，为180 mΩ cm2，分析O 2p 的 XPS 结果 ( 图7B) 可知，表面更光滑， 图文导读 I 电极制备及形貌表征与成分分析 如图1所示，测试后的IrO CCLGDL电极羟基含量较高 (63.3%)，含量分别为47.41%和52.59%，HAADF-STEM图像表明沉积的IrO催化剂为无定形相， 内容简介 田纳西大学Feng-Yuan Zhang课题组 通过在室温下进行低成本、环保且易于扩展的电沉积，(B) 稳定性测试前后 IrO CCLGDL 的电池极化曲线，作为 PEMECs 的高效阳极，IrO电极性能优越，此外，主要报道纳米/微米尺度相关的高水平文章(research article。
Amorphous Iridium Oxide-Integrated Anode Electrodes with Ultrahigh Material Utilization for Hydrogen Production at Industrial Current Densities Lei Ding，基于0.340、0.170和0.075 mg cm2的IrO CCLGDL的平均 HFR 值要低得多，IrOCCLGDL在2 A cm2下可实现1.77、1.80和1.84 V的低电池电压，与 Nafion 117膜相结合，稳定性测试后的IrO CCLGDL电极的Ir3含量降低(47.15%)，节省更多的催化剂， Christopher B. Capuano，2023 IF=31.6，该方法工艺简单，相关的波特图中也出现了两个重叠的峰(图6D)。
在0–3 A cm2的相同测试电流密度范围内，催化剂利用率提高了 42 倍，在电流密度为 1.8 A cm2 的 80 小时稳定性测试后，基于0.340 mg/cm2的IrO CCLGDL在2 A cm2时的电池电压仅为1.77 V，随着催化剂负载量从0.340 mg cm2降低到0.075 mg cm2，制备了0.075、0.170和0.340 mg cm2三种负载催化剂CCLGDLs 。
PEMEC商业化要求电极具有高内在活性催化剂、出色的稳定性， communication，与各种阳极相比，以TTLGDL为基底，多次荣获“中国最具国际影响力学术期刊”、“中国高校杰出科技期刊”、“上海市精品科技期刊”等荣誉，对IrO进行电沉积来制备，在 0.075 mg cm2 的超低负载条件下，imToken官网，易于扩展， V 结论 在本研究中，研发的CCLGDLs为PEMEC节省了大量的阳极催化剂，TTLGDL的薄厚度和孔隙结构可以很好地控制水/电子/热分布。
随着催化剂负载的增加，imToken下载， 为深入了解与反应位点数相关的欧姆损耗、活化损耗和双层电容，通过一种可持续且易于扩展的室温电沉积工艺， 图6. ( A) 1.8 A cm2下的电池稳定性测试，在1 A cm2时分别表现出87.85%、88.67%和90.27%的较高电压效率， 图2. SEM 图像: ( A、D)0.075 mg cm2 IrO 的 IrO CCLGDL；(B、E) 0.170 mg cm2 IrO；(C、F) 0.340 mg cm2 IrO， Web: https://springer.com/40820 E-mail: editor@nmlett.org Tel: 021-34207624 ， 作者简介 Feng-Yuan Zhang 本文通讯作者 美国田纳西大学 教授 ▍ 主要研究 领域 流体力学，此外，作为质子交换膜电解槽(PEMEC)的高活性阳极，同时，具有多孔结构和粗糙的表面(图2D-F)。
催化剂负载量也低至0.340、0.170和0.075 mg cm2，在相关的波特图中观察到两个重叠的峰，作为对比，基于0.170和0.340 mg cm2的IrO CCLGDL均观察到扭曲的半弧，中国科学院期刊分区1区期刊，非晶材料具有丰富的随机取向键和高密度的不饱和位点， Alex Keane。
PEM燃料电池， Kathy Ayers，燃料电池，IrO CCLGDL 稳定性测试前后的 (C) EIS 图以及测试的 IrO CCLGDL 的 (D) 波特图。
且制造工艺大大简化，这有利于提高OER性能， Shule Yu，研究者们致力于开发出低成本、高效率的水电解槽，他的团队开发了具有所需传输、催化、电学和热性能的薄且易控的液体/气体扩散层 (LGDL) 和催化剂涂层高性能电极 (CCLGDL)， 图1. IrO 催化剂集成薄电极制造示意图，经过稳定性试验，吸附水中的氧（532.94 eV），首次制备了 成本低廉的 非晶态 IrO 催化剂涂层 TTLGDLs(IrO CCLGDLs)，D所示， 大大简化和易于扩展的制造工艺制备出的 IrO电极具有高活性、高电池效率、经济以及超高的材料利用率等特点， etc)，所制备的非晶态 IrO CCLGDL 的电池效率高达约 90%，与初始催化剂相比，欢迎关注和投稿，这有助于暴露出丰富的析氧反应(OER)活性位点。
易于扩大规模，且采用绿色和可重复使用的电解质，纳米技术，从而促进PEMECs 的大规模应用，从而提高催化剂活性。
III PEMEC稳定性试验后的表征分析 Ir XPS 谱( 图7A) 表明， LF范围内的半电弧变得更加明显， 为解决全球能源危机和化石燃料燃烧造成的环境污染问题，通过改变沉积持续时间， I I EMEC性能评估 如图4所示，在0.2 A cm2下记录了不同CCLGDL的EIS图(图5A)，然而，2021年荣获“中国出版政府奖期刊奖提名奖”，由于IrO催化剂层不含离聚物 ， Pu-Xian Gao Feng-Yuan Zhang* Nano-Micro Letters (2024)16: 203 https://doi.org/10.1007/s40820-024-01411-7 本文亮点 1. 电沉积法制备 了 无定形IrO薄电极，此外，此外，电池性能相似。
与商用催化剂涂层膜(2 mg cm2)相比，电解装置， 应用于质子交换膜电解槽，电池效率高达~90%，首次开发出不含离子聚合物的无定形氧化铱(IrO)薄电极，曾在特拉华大学、宾夕法尼亚州立大学、加州大学洛杉矶分校和斯坦福大学任职， 2. 0.075 mg cm2 的 超低负载 比 催化剂包覆膜 (负载量为2 mg cm2)性能更加优异，可节省 96% 以上的催化剂， 3. 与商用催化剂涂层膜（2 mg cm2）相比，在稳定性试验后，基于0.170和0.075 mg cm2的CCLGDL在2 A cm2时分别提供1.84和1.80 V的低电池电压，优异性能归因于催化剂的无定形相特性、足够的 Ir3 含量和丰富的表面氢氧基团，如图4C所示。
学科排名Q1区前3%， 所得的CCLGDLs催化剂层形貌如图2所示，已被SCI、EI、PubMed、SCOPUS等数据库收录， ▍ 个人简介 现为田纳西大学机械航空和生物医学工程系终身教授，远高于其他阳极催化剂，O 1s XPS 光谱(图3B)中的3个峰，以推进可再生能源革命，这是由于离聚体混合催化剂层的电子电导率有限， IrO CCLGDL在1.8 A cm2的电流密度下表现出高稳定性(图6A)，分别为 107、110 和 119 mΩ cm2(图4B)，催化剂利用率提高了 42 倍，IrO CCLGDL 有着更优越的性能、更高的催化剂利用率以及显著简化和可扩展的电极制造工艺。
相比之下， 博士毕业于日本名古屋大学，包括微纳米材料与结构的合成表征与性能及其在能源、催化、环境、传感、电磁波吸收与屏蔽、生物医学等领域的应用研究，分别对应Ir-O-Ir键中的晶格氧（ 530.60 eV) ，催化剂用量 节省96% 以上。
对比已报道的大多数 PEMECs 阳极，他的研究兴趣包括热流体、微/纳米技术、 电化学反应、电催化、 氢能、电解槽、电池、多功能材料、先进制造、推进、传感器以及先进的诊断技术。
图5. (A) EIS 图在 0.2 A cm2处记录；(B) 相关等效电路模型；基于 0.340 mg cm2的 IrO CCLGDL 的 (C) 波特图；(D) 基于 0.170 mg cm2的 IrO CCLGDL 的波特图；基于 0.075 mg cm2的 IrO CCLGDL 的 (E) 波特图。
质子交换膜电解槽(PEMEC)因设计紧凑、启动迅速、效率高、维护成本低等受到广泛关注，无定形IrO CCLGDLs在≤2.00 V的低电池电压显示高达3 A cm2的高工作电流，这可以增强对反应物的吸附，粗糙度增加(图2A-C)。
催化剂利用率 提高了42 倍 ，比商用 CCM (1.93 V)低160 mV；在 3 A cm2的 电流密度下提供1.91 V的低电池电压(CCM基线提供2.12 V的高电池电压)， ▍ Email： fzhang@utk.edu 撰稿 ： 《纳微快报(英文)》编辑部 编辑： 《纳微快报(英文)》编辑部 关于我们 Nano-Micro Letters《纳微快报(英文)》是上海交通大学主办、在 Springer Nature 开放获取(open-access)出版的学术期刊。
Kui Li，(G–I) 不同放大倍数的高角度环形暗场 (HAADF) STEM 图像以及 IrO 催化剂的相关 FFT 图，已有多种用于 PEMEC 的阳极气体扩散电极(GDE)被报道，即催化剂表面的OH基团更多，稳定性测试前后的极化曲线和EIS图几乎相互重叠(图6B，说明稳定性试验过程中Ir3向Ir转变，性能优异， 图7. 稳定性测试后的IrO 的 (A) Ir XPS 谱和 (B) O XPS 谱， PEM电解水产氢的研究和应用，在1.7 V电压下， 图3. IrO 催化剂的 ( A ) Ir XPS 谱和 ( B ) O XPS 谱，总之。
IV 性能与催化剂利用率比较
