近来，太原理工大学化学与化工学院李晋平教授团队刘光教授课题组在质子交流膜（PEM）电解水制氢范畴获得开展，提出一种高效安稳的

  电化学水分化被视为出产氢气的一种环保且可继续的技能。但是，PEM水电解中，OER进程杂乱，触及多步质子-电子搬运及多个氧中间体的构成，这为催化剂的规划和优化带来了应战。

  研讨选用等离子辅佐办法在多种金属氧化物中引进氧空位。这一处理使得氧化物外表充溢缺点，可以为IrO2的负载供给更强的结合位点。研讨经过将IrO2固定在这些富缺点的氧化物外表上，完成了IrO2催化剂与载体之间的强氧化物-载体相互作用（SOSI），增强了催化剂在酸性OER中的安稳性和活性。

  研讨依据成果得出，IrO2/Nb2O5-x催化剂在酸性OER中具有十分显着的电催化功能，其在10 mA cm?2电流密度下的过电位低至225 mV，是现在最优的催化剂之一。此外，IrO2/Nb2O5-x在多种电流密度下表现出超越200小时的优异安稳性。

  为了进一步提醒IrO2与Nb2O5-x之间的相互作用机制，研讨进行了密度泛函理论（DFT）核算。核算依据成果得出，这种SOSI效应不只增强了IrO2的活性，还避免了其在高电位下的过度氧化，提高了催化剂的耐久性。

  团队将IrO2/Nb2O5-x用作PEM电解槽的阳极催化剂进行了实测，依据成果得出，该催化剂在1000 mA cm?2的高电流密度下可以安稳运转200小时，IrO2/Nb2O5-x在运转进程中还表现出极低的能耗。

  研讨供给了一种有用的战略，经过引进氧空位和增强强氧化物-载体相互作用，显着提高Ir基催化剂的功能。这种战略能愈加进一步推行到其他氧化物载体，为规划高效、安稳的OER电催化剂供给了新的思路，还为完成低成本、高效率的酸性OER催化剂的开发拓荒了新的途径，有望推进清洁动力范畴的开展和使用。