虽然质子交换膜水电解槽（PEMWE）对于实现实际制氢至关重要✿★ღ，但最先进的基于铱（Ir）的析氧反应（OER）电催化剂在PEMWE的活性✿★ღ、稳定性和成本之间的权衡仍然是一个令人望而却步的挑战✿★ღ。将Ir最小化与提高Ir基催化剂的质量活性相结合是解决这些挑战的一个很有前途的策略✿★ღ。在这里✿★ღ，我们提出了一项发现✿★ღ，证明硼掺杂促进了IrO2晶体的一维（1D）各向异性生长✿★ღ，这得到了实验和理论证据的支持✿★ღ。合成的超长硼掺杂氧化铱（B-IrO2）纳米针的多孔网络具有更好的电子导电性和降低的电荷转移电阻✿★ღ，从而增加了活性位点的数量✿★ღ。结果表明✿★ღ，B-IrO2的OER质量活性为3656.3 A·gIr−1✿★ღ，Ir负载为0.08 mgIr /cm^2ribenrentiribenrenti✿★ღ，分别是未掺杂IrO2纳米针网络（L-IrO2）和Adams IrO2纳米粒子（a -IrO2）的4.02和6.18倍ribenrenti✿★ღ。密度泛函理论（DFT）计算表明✿★ღ，B掺杂适度提高了d带中心能级✿★ღ，显著降低了*O转化为*OOH的自由能垒ribenrenti尊龙登录入口尊龙登录入口✿★ღ，从而提高了本征活性✿★ღ。另一方面✿★ღ，B-IrO2的稳定性可以同步提高✿★ღ，这主要归因于b诱导的Ir键的增强✿★ღ，这有助于抵抗电化学溶解✿★ღ。更重要的是✿★ღ，当B-IrO2催化剂应用于PEM水电解（PEMWE）的膜电极组件时✿★ღ，它们产生高达2.8 a·cm-2的电流密度✿★ღ，并在1.0 A·cm-2的电流密度下保持至少160小时的运行✿★ღ。这项工作为促进内在活性和稳定性提供了新的见解尊龙登录入口✿★ღ，同时最大限度地减少了贵金属基OER电催化剂在临界能量转换和存储中的使用✿★ღ。

　　基于改进Adams熔合法合成B-IrO2的示意图✿★ღ：成型剂与硼源依次混合ribenrenti✿★ღ、干燥✿★ღ、煅烧得到B-IrO2尊龙登录入口✿★ღ。

　　我们展示了一种简单且可扩展的方法来制造B-IrO2纳米针的多孔网络✿★ღ。低B-IrO2负载0.08 mg/cm2✿★ღ，在酸性介质中保持强劲的催化性能✿★ღ。半胱胺·HCl作为整形剂诱导纳米针结构✿★ღ，硼酸在改良的Adams融合过程中促进IrO2纳米针的单向生长✿★ღ。B-IrO2催化剂独特的几何结构不仅提高了电子导电性✿★ღ，而且提高了活性Ir氧化物和羟基的浓度✿★ღ，从而提高了内在活性✿★ღ。结果表明ribenrenti✿★ღ，当Ir负载为0.08 mg/cm2时✿★ღ，B-IrO2的质量活性为3656.3 A g·Ir−1✿★ღ。这种增强的催化性能也归因于硼掺杂引起的d带中心能级的适度增加尊龙登录入口✿★ღ，这协调了氧中间体的吸附✿★ღ，同时加速了OER过程中的解吸✿★ღ。当用作阳极催化剂时✿★ღ，B-IrO2显示出高达2.8 A·cm-2的电流密度ribenrenti✿★ღ，并在PEMWE中以1.0 A·cm-2的电流密度保持至少160 h的工作✿★ღ。我们的研究结果提供了一个实用的路线图✿★ღ，通过采用形态调整和硼掺杂的组合策略来最大限度地减少铱的使用✿★ღ，同时在扩大PEMWE应用中提供令人印象深刻的电催化性能✿★ღ。尊龙时凯app官方下载✿★ღ，尊龙凯时官网Z6·尊龙凯时✿★ღ，z6com尊龙✿★ღ，高性能膜✿★ღ。z6com尊龙凯时✿★ღ！尊龙时凯官方网站✿★ღ，