AEM综述：用于酸性环境中水氧化的高效钙钛矿型电催化剂

Nanoyu

2020-11-07

质子导电聚合物电解质膜水电解（PEMWE）是一种从水中制备清洁、可持续氢燃料的极有前途的技术。然而，PEMWE需要使用昂贵的电催化剂；目前用于析氧反应(OER)的电催化剂依赖于贵金属(Ir，Ru)。而贵金属价格昂贵，使得PEMWE的商业化仍难以实现。此外，PEMWE在酸性介质中的OER动力学非常缓慢。因此，为实现PEMWE商业化，开发非贵金属还原的、具有高活性的、与酸相容的析氧电催化剂具有重要意义。在这方面，钙钛矿氧化物的多金属氧化物形式可以减少贵金属的使用，而且其高度的结构和组成灵活性可以调节电子结构和OER活性。因此在酸性介质中作为OER电催化剂具有很大的应用潜力。

有鉴于此，韩国高丽大学Dong-Wan Kim综述了钙钛矿型氧化物作为酸性介质中高效OER电催化剂的最新研究进展。

文章要点

1）作者简要概述了酸性溶液中钙钛矿型氧化物作为酸性水氧化电催化剂的基本原理，并对钙钛矿型氧化物作为酸性水氧化电催化剂的研究现状进行了讨论。

2）由于目前还没有发现不含贵金属的钙钛矿氧化物，因此作者总结了含Ir和Ru的钙钛矿氧化物的电催化研究，并总结了每种钙钛矿型氧化物基电催化剂的OER活性。

3）作者重点总结了钙钛矿型氧化物电催化剂在首次接触酸性溶液或OER测试后的稳定性或可能发生的变化，并阐明了它们的OER活性和反应机理。

4）作者最后指出了钙钛矿氧化物作为酸性水氧化电催化剂所面临的挑战，并为其未来研究提供了重要的见解。

Hee Jo Song, et al, Highly Efficient Perovskite-Based Electrocatalysts for Water Oxidation in Acidic Environments: A Mini Review, Adv. Energy Mater. 2020

DOI: 10.1002/aenm.202002428

https://doi.org/10.1002/aenm.202002428