在Pr0.5La0.5BaCo2O5+δ中调整A位点阴离子缺乏,以实现矿在2000mA cm-2的大规模进化
Kaiqian Li1, Tian Xia1, Ruiping Deng2
1Key Laboratory of Functional Inorganic Material Chemistry, Ministry of Education, School of Chemistry, Chemical Engineering and Materials, Heilongjiang University, Harbin, 150080, P. R. China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|April 3, 2024
概括
这项研究引入了A位点阴离子缺乏矿,用于高效的性进化反应 (HER). 在工业生产中,Pr0.4La0.5BaCo2O5+δ (P0.4LBC) 的性能和稳定性非常出色.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 通过水电解进行工业化生产,需要用于演化反应 (HER) 的高活性电催化剂.
- 为了达到高电流密度,需要最大限度地减少过度电位 (η) 和增强内在催化剂活性.
- 矿材料为电催化应用提供可调节的性能.
研究的目的:
- 为化演化反应 (HER) 开发高性能矿电催化剂.
- 研究A位点阴离体缺陷工程对HER活性和稳定性的影响.
- 为工业级气生产确定最佳的矿化合物.
主要方法:
- 合成和表征Pr0.5-xLa0.5Ba2O5+δ (P0.5-xLBC) 矿,具有不同的A位点缺陷.
- 在性介质中对HER性能进行电化学评估,包括超电位和Tafel斜率测量.
- 使用实验和理论方法分析催化活动,以了解结构-属性关系.
主要成果:
- Pr0.4La0.5Ba2O5+δ (P0.4LBC) 显示出优越的 HER 性能,在 2000 mA cm−2 geo 时达到 ≈636 mV 的超电位.
- 在高电流密度下,P0.4LBC表现出卓越的运行稳定性,表现优于商业Pt/C.
- 对于P0.4LBC (34.1 mV dec−1) 的Tafel斜率表明了快速的HER动力学,与Pt/C (35.6 mV dec−1) 相比.
结论:
- 现场阴离子缺陷工程是一种有效的策略,用于提高HER的矿的电化学特性.
- P0.4LBC显示了通过水电解进行高效和稳定的工业级生产的巨大潜力.
- 改善的催化活性归因于增强的电导率,Co-O共价性和优化的H*脱吸能量.
