酸中での面共有IrO6八面体ダイマーを持つペロブスカイトによる効率的な酸素発生電極触媒

要旨: プロトン交換膜水電解の広範な使用は、酸素発生反応（OER）に必要な高価なイリジウムを含むより効率的な電極触媒の開発を必要としています。ここでは、酸中でのOERに対して良好な構造的および触媒的安定性を持つ高活性電極触媒としての6H相SrIrO3ペロブスカイト（6H-SrIrO3）の同定を示します。6H-SrIrO3は、IrO2よりも27.1 wt%少ないイリジウムを含みますが、そのイリジウムの質量活性は、酸性OERのベンチマーク電極触媒であるIrO2の約7倍高いです。最近報告されたイリジウムベースの酸化物の中で、6H-SrIrO3は最も高いイリジウム質量活性を持つ触媒材料です。理論計算によれば、面共有八面体ダイマーの存在が6H-SrIrO3の優れた活性の主な原因であり、これはOERに関与するポテンシャル決定ステップを促進するIr-O結合の弱体化によるものです（すなわち、O* + H2O → HOO* + H+ + e¯）。