雙功能氧催化劑Sr1-xSmxCoO3(x=0~0.6)的電催化行為研究
摘要：近年來,可逆燃料電池因其高效環保而備受關注,然而其進一步發展受到雙功能氧催化劑的嚴重制約。作為一種極具開發前景的雙功能氧催化劑,鈷基鈣鈦礦成為該領域的研究熱點。然而,其氧催化活性和穩定性尚需進一步改善。采用改性溶膠-凝膠工藝制備了Sr1-xSmxCoO3(SSC,x=0~0.6)系列氧催化劑,并對其氧催化活性與穩定性進行了研究。結果表明,Sm摻雜能有效改善SrCoO3體系的雙功能氧催化活性。其中,Sr0.7Sm0.3-CoO3(SSC-30)具有最高的氧還原催化活性,其起始電位和半波電位可達0.798V和0.638V(vsRHE)。Sr0.8-Sm0.2CoO3(SSC-20)具有最高的氧析出催化活性,其在10mA/cm^2電流密度下的電位值可達1.692V,對應的過電位η為462mV。綜合氧還原和氧析出催化活性的測試結果,SSC-30具有最佳的雙功能氧催化活性,OER和ORR的電位差ΔE僅為1.071V。此外,Sm摻雜還能進一步提高SrCoO3的氧催化穩定性,其中SSC-30對氧還原與析出的催化穩定性均高于SrCoO3。研究結果有望為雙功能鈷基鈣鈦礦的開發和應用提供理論指導。
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