聚合物电解质膜水电解法被认为是一种很有前途的可再生制氢技术。然而，酸性析氧反应(OER)催化剂的长期稳定性对其大规模工业化提出了巨大的挑战。

近日，南洋理工大学Bin Liu，苏州科技大学Hong Bin Yang综述了可能导致催化剂不稳定的因素，包括机械剥落、衬底腐蚀、活性中心过氧化/溶解、重构、通过晶格氧参与的反应途径导致氧化物晶体结构崩溃等，并从严格的稳定性评价标准、原位/构型表征、经济可行性和实际电解槽考虑等方面进行了展望，突出了结构演变、与工业相关的活性和稳定性的三元关系，为PEMWE的最终应用提供了路线图。

文章要点

1）在OER过程中，催化剂的稳定性受机械因素和化学因素的共同影响。机械稳定性受催化剂与电极基材之间的粘合强度以及氧气泡产生的应力的影响。而化学稳定性是指催化剂和载体在高氧化电位和强酸性环境下抵抗氧化或腐蚀的能力。如今，对机械和化学稳定性的机械论见解是模糊的，通常被忽视。因此，弄清降解机理是制定提高酸性OER电催化剂长期稳定性策略的前提。

2）作者基于降解机理的讨论，从加强催化剂-电极底物相互作用、保护活性中心不被溶解和有害重建等方面提出了在酸性介质中设计稳定的OER电催化剂的潜在策略。此外，还简要综述了近年来的研究进展，并对这些设计提示的应用和效果进行了详细的阐释。

3）尽管人们在探索催化剂降解机理和提高酸性OER稳定性方面已经取得了实质性进展，但在催化剂寿命的准确评估、动态结构-耐久性关系的识别以及工业规模稳定性基准在实际PEMWE中的应用等许多基础方面的研究仍处于起步阶段。

参考文献

Qilun Wang, et al, Long-Term Stability Challenges and Opportunities in Acidic Oxygen Evolution Electrocatalysis, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202216645

DOI: 10.1002/anie.202216645

https://doi.org/10.1002/anie.202216645