王定胜/孙文平/汪国秀，最新AEM综述！

第一作者：Xiaobo Zheng

通讯作者：王定胜、孙文平、汪国秀

通讯单位：清华大学、浙江大学、悉尼科技大学

论文速览

质子交换膜水电解槽（PEMWE）技术，为大规模绿色制氢带来了希望。然而，由于在高酸性和氧化性操作环境中，析氧反应(OER)催化剂的有限寿命，其广泛应用面临重大限制。因此，全面了解催化剂的结构降解机理对于合理设计高性能酸性催化剂是必不可少的。

本文综述了质子交换膜水电解槽（PEMWE）技术在大规模绿色制氢中的潜力及其面临的挑战，特别是析氧反应（OER）催化剂在酸性和氧化环境中的稳定性问题。

同时，作者深入探讨了催化剂结构退化的本质原因，即阳离子和阴离子的不可逆过氧化，并分析了这些过氧化过程与OER反应机制的关系。此外，作者还介绍了分析阳离子和阴离子过氧化的先进表征技术，并讨论了四种催化剂抗氧化策略，旨在为设计耐用的酸性OER催化剂提供指导原则。

图文导读

图1：研究路线图

图2：AEM和LOM机制及催化剂溶解

图3：Ir/ATO多相结构催化剂

图4：Ir/Nb₂O_5-x和Ru/MnO₂催化剂

图5：RuO₂的掺杂策略

总结展望

本文通过深入分析PEMWE中OER催化剂的稳定性问题，揭示了阳离子和阴离子过氧化是导致催化剂结构退化的关键因素。文章提出的四种抗氧化策略为设计高性能的酸性OER催化剂提供了新的思路。

未来的研究可以在此基础上进一步探索非贵金属催化剂，发展标准化测试协议，改进催化剂制备技术，并利用机器学习进行催化剂预筛选，以加速高效、低成本、长寿命的OER催化剂的开发，推动PEMWE技术的商业化进程。

文献信息

标题：Deciphering Cationic and Anionic Overoxidation: Key Insights into the Intrinsic Structural Degradation of Catalysts

期刊：Advanced Energy Materials

DOI：10.1002/aenm.20240122