物理科技生物学-PHYICA

研究人员使用后过渡金属氧化物材料开发高性秋川まひる能钙钛矿氧化物催化剂

化学 2022-05-14 00:02:06

蔚山国家科学技术研究所 图2

(a) ORR和(Sm0的OER活动

5Sr0

5CoO 3δ(δ= 0

0, 0

1和0

2)在O2饱和的0

扫描速率为10毫伏·秒-1,转速为1600转/分

荣誉:国际科技大学金教授 由国立科技大学能源和化学工程学院的金根泰教授和李俊熙教授联合领导的研究小组成功地开发了使用后过渡金属氧化物材料的高性能钙钛矿氧化物催化剂

因此,他们发现了氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER)性能提高背后的原因,这可以用氧空位增加引起的过渡金属氧化态的变化来解释

钙钛矿氧化物催化剂由镧系元素、过渡金属和氧组成

由于优异的导电性和双功能ORR/OER活性,这些催化剂被认为是金属-空气电池或燃料电池的有吸引力的候选物,其中相反的反应,例如充电和放电稳定地发生

然而,由于贵金属催化剂的高成本和低稳定性,强烈希望开发替代品

联合研究小组研究了Sm0改性钙钛矿氧化物的双功能催化活性和电子结构之间的关系

5Sr0

通过引入氧空位而不改变表面积、物理性质和化学组成的5coo 3δ(SSC)

在研究中,钴基钙钛矿被选为具有双功能活性的后过渡金属氧化物催化剂,用于ORR和OER

理论密度泛函理论计算和实验电化学测量的良好匹配结果支持双功能改进

“众所周知,钙钛矿氧化物的ORR活性是由氧空位形成引起的,但新开发的催化剂对ORR和OER都表现出良好的双功能性,”李教授说

“ORR和OER性能的提高可以用氧空位增加引起的过渡金属氧化态的变化来解释

" 金教授说:“我们的结果表明,通过引入氧空位,后过渡金属氧化物可以用作高效的双功能催化剂。”

“我们期望这种方法能够加速高效双功能催化剂的发现和设计

"

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