首尔大学WooChul Jung教授、光州科学技术院Bong-Joong Kim教授、韩国能源技术研究院Jongsu Seo教授、美国西北大学Scott A. Barnett教授等报道Cu掺杂La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ 材料,这种材料是一个代表性的高性能ORR催化剂。通过这个模型催化剂,研究催化剂表面结构的重要性。
本文要点
(1)
制备了Cu掺杂的La0.6Sr0.4(Co0.2Fe0.8)1-xCuxO3 (x=0, 0.03, 0.1),在高温状态下研究表面的形貌和化学性质实时变化。创新的发现钙钛矿表面在100 ℃就开始发生无定形化,当温度增加至400 ℃发现无定形表面形成许多金属纳米晶体。
(2)
在氧化性环境中研究形成的无定形表面结构稳定性,发现只有当还原一段时间后,形成的无定形表面才可以在氧化性气氛(≥650 ℃)保持稳定。
作者发现具有催化活性纳米晶体和缺陷无定形表面使得ORR催化电极能够在200 h内没有性能衰减。这项研究有助于设计氧化还原钙钛矿材料。
参考文献
SungHyun Jeon, Wan-Gil Jung, Hohan Bae, Sejong Ahn, Bonjae Koo, WonJeong Yu, Seunghyun Kim, DongHwan Oh, Uisik Kim, Scott A. Barnett, Jongsu Seo, Bong-Joong Kim, WooChul Jung, Concurrent Amorphization and Nanocatalyst Formation in Cu-Substituted Perovskite Oxide Surface: Effects on Oxygen Reduction Reaction at Elevated Temperatures, Adv. Mater. 2024
DOI: 10.1002/adma.202404103
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202404103