晶面工程优化钴基钙钛矿电子结构及其电解水性能（英文）

作者：周亚楠; 王凤格; 甄依诺; 南军; 董斌^*; 柴永明^*

来源：Science China-Materials, 2022, 65(10): 2665-2674.

钴基钙钛矿催化剂的晶面和电子构型与其本征电解水活性密切相关.本文中,我们提出了一种独特的熔盐方法以调控LaCoO3的晶面类型和原子掺杂,进而调制其电子结构.通过引入封端剂(Sr2+),我们制备了具有特定(110)晶面(LCO (110))和(111)晶面(LCO (111))的LaCoO3样品.与LCO (111)相比,(CoO6八面体的畸变使LCO (110)和LSCO (111)具有更高的O 2p位置、更强的Co 3d-O 2p共价性以及更高的Co自旋态,从而具有更优的析氧反应(OER)和析氢反应(HER)性能.其中,LCO(110)、LCO (111)和LSCO (111)在10 mA cm-2处的过电位分别为299,322和289 mV.此外,(110)晶面和Sr掺杂使Co-O键能增强,进而提升了LaCoO3的稳定性.本工作通过晶面工程和原子掺杂为电子结构的调控开辟了新的途径,并为阐明OER和HER催化剂的电子结构-电催化活性关系提供了参考.

• 单位
  中国石油大学（华东）; 重质油国家重点实验室