SCMs|La0.75Sr0.25MnO3基钙钛矿氧化物作为可充电锌空气电池中高效耐用的双功能氧电催化剂

高效耐用的双功能氧电催化剂对于先进的可充电锌空气电池至关重要。然而，发展氧还原反应（ORR）/析氧反应（OER）双功能电催化剂的障碍在于ORR和OER对催化材料的要求不同。

近日，东南大学赵炜教授和哥伦比亚大学陈曦教授等人在Science China Materials发表研究论文，合理筛选目标ORR/OER组分并精确控制其电子结构，制备了La_0.75Sr_0.25Mn_0.5X_0.5O₃（X = Co、Ni和Fe）钙钛矿纳米颗粒电催化剂，实现了ORR和OER性能的显著增强。

本文要点：

1) 在几种钙钛矿纳米颗粒电催化剂中，La_0.75Sr_0.25Mn_0.5Fe_0.5O₃（LSFMO）具有优异的ORR性能（E_onset = 0.932 V，n = 3.59），同时表现出了显著增强的OER电催化活性（E_j=10 = 1.658 V，过电位= 428 mV），实现了出色的双功能特性（ΔE = 0.94 V）。

2) 密度泛函理论计算表明，部分取代后产生的Mn和Fe双位点对电催化过程具有显著的协同作用。

3) 可充锌空气电池展现出前所未有的小充放电电压极化（0.76 V）、高度可逆性和长充放电循环稳定性（60 h）。

本研究的结果表明，掺杂铁的锰基钙钛矿无疑是用于可充电锌空气电池非常有前途的双功能电催化剂。

文章信息

Shui Z., Tian H., Yu S., et al. La_0.75Sr_0.25MnO₃-based perovskite oxides as efficient and durable bifunctional oxygen electrocatalysts in rechargeable Zn-air batteries. Sci. China Mater. (2022).https://doi.org/10.1007/s40843-022-2203-5

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