该研讨报导了运用锰（Mn）与铱的共同相互效果，开发出了高度安稳且原子涣散的六价铱催化剂，完成了低铱负载催化剂在PEM（质子交流膜）电解水制氢中的运用。论文通讯作者是李爱龙，Ryuhei Nakamura；榜首作者是李爱龙，孔爽。

　　质子交流膜（PEM）水电解技能能够与动摇的可再次出产的动力直接耦合进行制氢，不光能够保证电网安全，还能轻松完成可再生资源的再分配，是完成碳中和的重要技能根底。但是，因为PEM水电解的酸性环境，该技能现在严峻依靠酸性条件下安稳的贵金属铱作为阳极催化剂。但是，铱是地球上最稀缺的资源之一，年产量仅6-8吨，其稀缺性给PEM水电解制氢技能的规模化带来了严峻应战。

　　李爱龙、孔爽和Ryuhei Nakamura研讨团队发现并运用锰（Mn）与铱（Ir）之间的特别亲和效果，研制出了一种高度安稳且原子涣散的六价铱催化剂（IrVI-ado）。在保持高活性和高安稳性的前提下，该催化剂将铱的载量降低到0.1 mg/cm2以下，比较当时PEM水电解的铱载量（2-4 mg/cm2）减少了95%以上。与现在运用的价态为4+的铱催化剂比较，该新式催化剂具有更高的价态（6+），而且以原子级涣散于-MnO2外表。这种6+高价态提高了铱的本征活性和安稳才能，而原子级涣散完成了挨近100%的铱元素运用率。该团队对Ir催化剂的组成、结构特征和PEM水电解功能进行了全面解析，清晰了Mn和Ir的相互效果，并验证了0.1 mg/cm2以下载量的铱在PEM电解设备中的优胜功能。

　　图1：（A）IrⅥ-ado催化剂的组成进程，包含将电堆积法制备的MnO2/PTL电极浸入95℃的K2IrCl6前驱体溶液中的Ir吸附进程和随后在450℃煅烧的热处理进程。（B）Ir L3吸收端的X射线吸收光谱随时刻变化图。因为L3吸收端向高能量方向移动，标明Ir的氧化数添加。（C）Ir L3吸收端的径向结构函数随时刻的变化图。

　　图2：（A）膜电极的横截面SEM图画。（B~E）图A中黄色方框区域的扩大SEM图（B）及运用能量色散X射线光谱法（EDX）元素映射测得的Ti（C）、Mn（D）和Ir（E）的空间散布。（F）含0.08 mg Ir/cm2的IrⅥ-ado催化剂的活性。（G）含0.08 mg Ir/cm2的IrⅥ-ado催化剂的耐久性实验成果。电解在80℃、1.8 A/cm2的恒定电流条件下进行。

　　图3：IrⅥ-ado催化剂与文献报导的Ir催化剂的比较。罗马数字（Ⅰ至Ⅳ）对应IrⅥ-ado催化剂的活性和安稳才能数据。