Veröffentlichung in Advanced Energy Materials (open access)

Die Protonenaustauschmembran-Wasserelektrolyse (PEMWE) ist eine vielversprechende Technologie zur Herstellung von grünem Wasserstoff. Ihre weite Verbreitung und Weiterentwicklung ist jedoch durch die Knappheit von Iridium bedroht.

Die Studie präsentiert feste Ir_ySn_0.9(1−y)Sb_0.1(1−y)O_x-Lösungen, die durch das skalierbare ParteQ Flammensprühpyrolyse (FSP)-Verfahren hergestellt wurden. Diese effizienten Anoden-Elektrokatalysatoren für PEMWE enthalten nur 0,2 mg cm⁻² Ir in der Katalysatorschicht (CL). Die intensive Vermischung von Metalldampf und die großen thermischen Gradienten in der Hochtemperaturflamme tragen zur Stabilisierung der entropischen Mischung im Subnanobereich bei und liefern 4–6 nm große Partikel. Detaillierte Untersuchungen bestätigen, dass die Einstufig hergestellten Elektrokatalysatoren eine bis zu viermal höhere Aktivität für die Sauerstoffentwicklungsreaktion im Vergleich zu Ir-black aufweisen. Die Anode einer PEMWE, die diesen Katalysator verwendet, weist eine hohe Leistung auf und zeigte eine Stabilität über 2000 h, bei zehnfach geringerer Ir-Beladung als beim Stand der Technik.

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https://doi.org/10.1002/aenm.202401659