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钙钛矿具有丰富的多样性和易调节的电学性质,在未来的能量转换和存储方面具有很好的应用前景。然而,其较差的形貌可控性和有限的比表面积严重限制了其应用。近日,厦门大学黄小青教授,香港理工大学黄勃龙教授报道了开发了一种利用金属盐-聚合物纤维热解来制备高孔一维无机钙钛矿纳米颗粒的通用策略。

利用这种方法,研究人员已经成功地获得了多达6种具有不同金属元素的多元素钙钛矿。生成的钙钛矿具有高质量的一维结构,气孔密集且分散。通过结合组成灵活、具有高比表面积的多孔结构和交联网络结构的优点,这些钙钛矿可以作为性能优异的新型钙钛矿型电催化剂。
作为概念验证,研究人员评估了一系列Co基一维钙钛矿纳米材料的OER性能,其中La0.5Ba0.5Co0.8Ni0.2O3LBCNO)表现出优异的活性,在364 mV的过电位下可以获得100 mA cm-2的电流密度,并且在大电流密度(50 mA cm-2)下至少稳定30 h,已经超过了最先进的商用RuO2催化剂。

X射线吸收光谱(XAS)分析结合理论计算结果表明,BaNi的引入降低了Co的氧化态以及调节自旋态,并与LBCNO纳米网格中压缩的Co-O键结合在一起,协同促进了OER催化剂的中间吸附和电子转移。

研究工作为同时进行形貌控制和成分优化来提高钙钛矿材料的性能提供了有价值的指导,显示出巨大的实际应用潜力。 


参考文献Yecan Pi, Qi Shao, Juan Wang, Bolong Huang, Zhiwei Hu, Chien-Te Chen, Chih-Wen Pao, Xiangfeng Duan and Xiaoqing Huang, Tunable One-Dimensional Inorganic Perovskite Nanomeshes Library for Water Splitting, Nano Energy, (2021)DOI10.1016/j.nanoen.2021.106251https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106251




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