纯相析氧电催化剂普遍存在离子浸出现象,导致催化剂晶格崩塌和损失。
有鉴于此,不同于以往纯相钙钛矿的设计方法,南京工业大学周嵬教授,邵宗平教授报道了报道了通过自组装过程将可溶性BaCl2和SrCl2引入到钙钛矿中,目的是同时调节双正离子/阴离子的浸出效果,优化钙钛矿中的离子匹配,以保护晶体基质。
文章要点
1)作为概念验证,自组装杂化Ba0.35Sr0.65Co0.8Fe0.2O3-δ(BSCF)纳米复合材料(BaCl2和SrCl2)在10 mA cm-2,0.1 M KOH中表现出260 mV的低过电位。
2)多重Operando光谱技术表明,可溶性化合物的预浸出降低了界面离子浓度的差异,从而使杂化BSCF中的主体相具有充足的时间和空间,形成稳定的边/面共享表面结构。这些自优化的晶体结构显示出稳定的晶格氧活性位和Co-Co/Fe金属活性位之间的短反应路径,从而触发了对OH-物种的有利吸附。
Guan, D., Ryu, G., Hu, Z. et al. Utilizing ion leaching effects for achieving high oxygen-evolving performance on hybrid nanocomposite with self-optimized behaviors. Nat Commun 11, 3376 (2020)
DOI:10.1038/s41467-020-17108-5
https://doi.org/10.1038/s41467-020-17108-5