《Nature Communications》报道365球盘电解水领域最新研究成果

时间:2018-6-14 19:55:16 来源: 作者:材料化学工程国家重点实验室 摄影: 编辑: 上传:马蓉
二维码

扫描二维码,在手机中查看。

返回

近日,365球盘材料化学工程国家重点实验室邵宗平教授和周嵬教授研究团队在电解水研究领域取得突破性进展。反钙钛矿(AXM3; A=Al, Zn, Cu等; X=C or N; M=Ni, Co, Fe等)结合了钙钛矿结构的灵活性和过渡金属氮化物高导电性、优异电催化性等优点,成为一种很有发展潜力的析氧反应电催化剂。该团队首次研究了反钙钛矿CuNNi3在电催化领域中的应用:利用CuNNi3和Fe3+的原位界面反应,开发了一种多孔的,具有核壳结构的Cu1-xNNi3-y/FeNiCu复合材料作为高效、稳定的OER催化剂。此研究制备得到的高催化活性的Cu1-xNNi3-y/FeNiCu复合材料在电解水领域具有开创性的意义,并且该研究成果在Nature Communications上发表,文章的第一作者是化工学院博士三年级研究生朱艳萍。(文章链接:http://www.nature.com/articles/s41467-018-04682-y


 

图片1.jpg

图  Cu1-xNNi3-y/FeNiCu复合材料形貌与电化学性能

 

近年来,邵宗平教授和周嵬教授团队领衔的固态离子与新能源材料研究团队围绕钙钛矿材料取得了一系列的研究成果。

在固体氧化物燃料电池(SOFC)方向上,开发了原位Ag析出的Sr0.95Ag0.05Nb0.1Co0.9O3-δ (SANC)阴极材料(Nano Lett., 2016, 16, 512),Nb和Ta共掺杂的SrCo0.8Nb0.1Ta0.1O3-δ(SCNT) 阴极材料(Nat. Commun., 2017, 13990), 阴离子掺杂的SrFeO3–δ-σFσ阴极材料 (Adv. Energy Mater., 2017, 8, 1700242),并于Nat. Energy杂志,发表一篇题为“Fuel cells: Hydrogen induced insulation”的特邀评述文章。

在催化水裂解(water splitting)方向上,基于钙钛矿材料开发了性能优异的OER催化剂,包括新型SrNb0.1Co0.7Fe0.2O3–δ (SNCF)催化剂(Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 3897),新型的SrScxNbyCo1-x-yO3–δ系列催化剂(Mater. Horiz., 2015, 2, 495),引入A位缺陷的La1–xFeO3–δ (LF)催化剂(Chem. Mater., 2016, 28, 1691),在B位掺杂非金属P的SrCo0.95P0.05O3–δ (SCP)催化剂(Adv. Funct. Mater., 2016, 26, 5862),在B位通过Fe,Sn策略共掺杂制备了BaCo0.9–xFexSn0.1O3–δ (BCFSn)催化剂(Adv. Sci., 2016, 3, 1500187),制备了超低负载量兼具超高活性的无定形Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3–δ (BSCF)纳米膜催化剂(Sci. Adv., 2017, 3, e1603206),开发了B位离子有序化的SrCo0.4Fe0.2W0.4O3-δ (SCFW0.4)催化剂(J. Mater. Chem. A, 2018, 6, 9854)等。通过A位掺杂开发了性能优异的析氢反应(Hydrogen Evolution Reaction,HER) Pr0.5(Ba0.5Sr0.5)0.5Co0.8Fe0.2O3–δ (PrBSCF)催化剂(Adv. Mater., 2016, 28, 6442),以及利用静电纺丝技术制备高活性的全解水SrNb0.1Co0.7Fe0.2O3−δ nanorods (SNCF纳米棒)催化剂(Adv. Energy Mater., 2016, 7, 1602122)。

此外,该研究团队还将钙钛矿材料成功应用于超级电容器(PrBaMn2O6–δ, Adv. Energy Mater., 2018, 8, 1702604;SrCo0.9Nb0.1O3−δ, Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 128, 9728)和水处理(PrBaCo2O3−δ, ACS Catal., 2017, 7, 388)。

 

作者:材料化学工程国家重点实验室;审核:仲盛来


www.dhnyfz.com,www.gdbeiben.com.cn,www.jtao.org,www.ddzzl.com,www.bjtape.com