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通过掺入 Ir 调控 Ru 基双钙钛矿对晶格氧的氧化,实现高效稳定的酸性析氧反应
Applied Surface Science ( IF 6.3 ) Pub Date : 2022-09-01 , DOI: 10.1016/j.apsusc.2022.154727
Tixuan Xia , Chunbo Liu , Yang Lu , Wei Jiang , Hongji Li , Yunchao Ma , Yuanyuan Wu , Guangbo Che
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更新日期:2022-09-06
Applied Surface Science ( IF 6.3 ) Pub Date : 2022-09-01 , DOI: 10.1016/j.apsusc.2022.154727
Tixuan Xia , Chunbo Liu , Yang Lu , Wei Jiang , Hongji Li , Yunchao Ma , Yuanyuan Wu , Guangbo Che
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析氧反应是质子交换膜(PEM)水电解的核心半反应之一,但其缓慢的反应动力学一直限制着整体能量转换效率(例如,水分解)。在酸性介质中开发高效的 OER 催化剂迫在眉睫。目前,Ru基催化剂活性高,但稳定性差,难以用于酸性析氧反应。晶格氧机制(LOM)参与反应是导致Ru基催化剂不稳定的主要原因之一。在此,我们通过将 Ir 掺杂到 SrRuO 3中合成了 SrRu 0.5 Ir 0.5 O 3双钙钛矿。. 双钙钛矿表现出非凡的OER性能,在10 mA cm -2电流密度下具有185 mV的低过电位,并在0.5 MH 2 SO 4中保持其催化稳定性超过50小时。X射线光电子能谱结果表明,Ir和Ru之间的电子协同效应使双钙钛矿材料具有高活性。同时,双钙钛矿催化剂抑制了OER过程中晶格氧机制的发生,大大提高了Ru基钙钛矿材料的催化稳定性。

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