基于铁的矿氧化物和电解质中的Co之间的协同作用,以实现高效的氧化演化反应

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:

• 矿氧化物是性介质中氧化演化反应 (OER) 的关键电催化剂.
• 除铁外,电解质过渡金属离子对OER活性的影响还不清楚.
• 研究电解质对基于Fe的矿的影响对于推进OER催化是至关重要的.

研究的目的:

• 为了比较电解质离子对两个基于Fe的矿氧化物的OER活性的影响:Ba$_{0.5}$Sr$_{0.5}$FeO$_{3-δ}$和LaFeO$_{3}$.
• 为了阐明OER期间的表面结构变化和电离合并机制.

主要方法:

• 电化学测试Ba$_{0.5}$Sr$_{0.5}$FeO$_{3-δ}$和LaFeO$_{3}$在含Co和无Co电解质中的电化学测试.
• 表面分析技术用于研究OER循环后的结构转变和元素合并.

主要成果:

• Ba$_{0.5}$Sr$_{0.5}$FeO$_{3-δ}$ OER活动与电解质Co离子显著增加,形成一个无形的表面层与合并的Co.
• 尽管在不变的晶体表面检测到CO,但LaFeO$_{3}$与电解质CO离子的OER活性变化很小.
• 矿表面转化和电解质离子之间的协同效应增强了OER活动.

结论:

• 电解质离子可以通过表面重组显著增强特定矿氧化物的OER活性,如Ba$_{0.5}$Sr$_{0.5}$FeO$_{3-δ}$.
• 矿结构变化和电解质金属离子之间的相互作用对于优化OER电催化剂至关重要.
• 这项研究提供了通过控制电解质成分来设计先进的矿电催化剂的见解.