双功能氧催化剂Sr1-xSmxCoO3(x=0~0.6)的电催化行为研究

双功能氧催化剂Sr1-xSmxCoO3(x=0~0.6)的电催化行为研究

论文摘要

近年来,可逆燃料电池因其高效环保而备受关注,然而其进一步发展受到双功能氧催化剂的严重制约。作为一种极具开发前景的双功能氧催化剂,钴基钙钛矿成为该领域的研究热点。然而,其氧催化活性和稳定性尚需进一步改善。采用改性溶胶-凝胶工艺制备了Sr1-xSmxCoO3(SSC,x=0~0.6)系列氧催化剂,并对其氧催化活性与稳定性进行了研究。结果表明,Sm掺杂能有效改善SrCoO3体系的双功能氧催化活性。其中,Sr0.7Sm0.3-CoO3(SSC-30)具有最高的氧还原催化活性,其起始电位和半波电位可达0.798 V和0.638 V(vs RHE)。Sr0.8-Sm0.2CoO3(SSC-20)具有最高的氧析出催化活性,其在10 mA/cm2电流密度下的电位值可达1.692 V,对应的过电位η为462 mV。综合氧还原和氧析出催化活性的测试结果,SSC-30具有最佳的双功能氧催化活性,OER和ORR的电位差ΔE仅为1.071 V。此外,Sm掺杂还能进一步提高SrCoO3的氧催化稳定性,其中SSC-30对氧还原与析出的催化稳定性均高于SrCoO3。研究结果有望为双功能钴基钙钛矿的开发和应用提供理论指导。

论文目录

  • 0 引 言
  • 1 实 验
  •   1.1 材料合成与表征
  •   1.2 薄膜电极电化学性能测试
  • 2 结果与讨论
  • 3 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 王洲航,苗鹤,林佩俭,陈斌,武旭扬,李庆峰,袁金良

    关键词: 可逆燃料电池,阴极,氧还原,氧析出催化剂,钴基钙钛矿

    来源: 功能材料 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

    专业: 无机化工,有机化工,电力工业

    单位: 宁波大学海运学院

    基金: 国家自然科学基金资助项目(91634102,51871126),宁波市自然科学基金资助项目(2018A610018)

    分类号: TM911.4;TQ426

    页码: 5006-5011+5017

    总页数: 7

    文件大小: 3778K

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