近日，我院代林娜老师在国际期刊《Journal of Materials Science & Technology》（中国科技期刊卓越行动计划-领军期刊，一区Top期刊，影响因子14.3）上发表题为“Ag-modified Ir/MnO2 electrocatalyst with tailored electron delocalization for efficient lattice-oxygen-mediated oxygen evolution”的研究论文。代林娜老师为第一作者，学院胡培教授及武汉大学陈朝吉教授为共同通讯作者，我院为论文第一单位。
析氧反应是电解水制氢和金属-空气电池等关键能量转换过程中的核心反应。然而，其动力学缓慢、过电位高，严重制约了整体能量转换效率。针对这一挑战，团队通过在二氧化锰（MnO2）中引入高电负性的银（Ag）元素并负载少量铱（Ir）物种，成功制备出一种复合催化剂Ir-Ag/MnO2。实验及密度泛函理论计算结果表明，高电负性的Ag能够促进MnO2电子离域、加速Mn–O电子转移，从而调控Mn–O杂化并有效激活晶格氧；MnO2表面电子结构的改变有利于高价态Ir物种的稳定负载。最终，高价态Ir与高活性Mn3+–O位点能够协同催化析氧反应通过动力学快速的“晶格氧介导路径”进行。电化学性能测试表明，碱性条件下Ir-Ag/MnO2在10 mA cm-2的电流密度时过电位仅为264 mV，并能在该条件下稳定运行超过200小时，性能优于多数已报道的MnO2基和Ir基催化剂。此外，该催化剂在锂-氧气电池中也表现出色，充放电过电位仅为0.57 V，并可在100个循环内保持稳定。
该研究工作不仅揭示了Ag和Ir在调控MnO2电子结构与反应路径中的协同机制，也为开发高性能的电催化剂提供了思路。研究工作得到了湖北工业大学校级科研启动基金（XJ2022002101）、湖北工业大学科研项目基金（GCRC2021005）、湖北省教育厅科研项目（D20231403）和湖北省自然科学基金创新与发展联合基金（2025AFD096）的支持。
原文链接：
Linna Dai, Kenan Tian, Zhaoxu Deng, Xiaoyan Zhou, Xiaohui Li, Pei Hu*, Chaoji Chen*. Ag-modified Ir/MnO2 electrocatalyst with tailored electron delocalization for efficient lattice-oxygen-mediated oxygen evolution. Journal of Materials Science & Technology. 10.1016/j.jmst.2026.05.059
