用于氧释放/还原反应（OER / ORR）的高活性和稳定的双功能材料对于开发高性能金属空气电池和燃料电池至关重要。

近日，加拿大阿尔伯塔大学骆静利教授报道了通过最佳的掺杂策略，可显著提高作为双功能材料[即RP-LaSr₃(Co_0.5Fe_0.5)₃O_10-δ]的Ruddlesden-Popper（RP）钙钛矿的电催化活性。

文章要点

1）催化剂性能的改善主要得益于氧空位的增加，氧的释放和掺入能力的提高，Co和Fe的协同作用以及吸附的OH^-/O₂的增加以及高氧化性O₂^2-/O^-的作用。

2）相比于基准Ba_0.5Sr_0.5Co_0.8Fe_0.2O_2.59（BSCF）和广泛提及的立方钙钛矿（La_0.6Sr_0.4）_0.95Co_0.2Fe_0.8O_3-δ（CP-LSCF），RP-LaSr₃(Co_0.5Fe_0.5)₃O_10-δ的较高的正起始电位（Eonset）和最高的半波电位（E_1/2）显示出其更佳的ORR活性。此外，这种材料还可以使氧气以4e^-电化学还原方式还原为OH^-，并具有出色的稳定性。更重要的是，RP-LaSr₃Co_1.5Fe_1.5O_10-δ的电势差（ΔE）大大变窄，并且其最小值达到0.91 V，明显小于CP-LSCF（1.01 V），BSCF（1.04 V）以及大多数最先进的双功能材料。

这项研究为将RP型钙钛矿精确制造为双功能氧电催化的高效，稳定材料铺平了道路。

Subiao Liu, et al, A High-Performance Ruddlesden−Popper Perovskite for Bifunctional Oxygen Electrocatalysis, ACS Catal. 2020

DOI: 10.1021/acscatal.0c02838

https://dx.doi.org/10.1021/acscatal.0c02838