CN108579751A - 一种层状钙钛矿氧化物、制备方法及其在析氧反应电催化中的用途 - Google Patents
一种层状钙钛矿氧化物、制备方法及其在析氧反应电催化中的用途 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108579751A CN108579751A CN201810326177.9A CN201810326177A CN108579751A CN 108579751 A CN108579751 A CN 108579751A CN 201810326177 A CN201810326177 A CN 201810326177A CN 108579751 A CN108579751 A CN 108579751A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- catalyst
- ruddlesden
- oxygen
- preparation
- popper
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 53
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 53
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 23
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 title description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910002505 Co0.8Fe0.2 Inorganic materials 0.000 claims description 31
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 20
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims description 11
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical group CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 6
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 claims description 4
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 claims description 3
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 claims description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 87
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 22
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 13
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 5
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(IV) oxide Inorganic materials O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 abstract description 4
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 abstract description 3
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910001420 alkaline earth metal ion Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 abstract 1
- -1 rare earth ion Chemical class 0.000 abstract 1
- 229910001428 transition metal ion Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 29
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 13
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 11
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 10
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N ferrosoferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 10
- 229910002299 SrCo0.8Fe0.2O3−δ Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 7
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 7
- UBEWDCMIDFGDOO-UHFFFAOYSA-N cobalt(II,III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Co+2].[Co+3].[Co+3] UBEWDCMIDFGDOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 238000012956 testing procedure Methods 0.000 description 6
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N niobium pentoxide Chemical compound O=[Nb](=O)O[Nb](=O)=O ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 4
- 229920000557 Nafion® Polymers 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 239000010442 halite Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- LEDMRZGFZIAGGB-UHFFFAOYSA-L strontium carbonate Chemical compound [Sr+2].[O-]C([O-])=O LEDMRZGFZIAGGB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229910000018 strontium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010058490 Hyperoxia Diseases 0.000 description 1
- 240000002853 Nelumbo nucifera Species 0.000 description 1
- 235000006508 Nelumbo nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 235000006510 Nelumbo pentapetala Nutrition 0.000 description 1
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000000840 electrochemical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000000222 hyperoxic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000001455 metallic ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- KTUFCUMIWABKDW-UHFFFAOYSA-N oxo(oxolanthaniooxy)lanthanum Chemical compound O=[La]O[La]=O KTUFCUMIWABKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/002—Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/78—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with alkali- or alkaline earth metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/83—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with rare earths or actinides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/847—Vanadium, niobium or tantalum or polonium
- B01J23/8474—Niobium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/33—Electric or magnetic properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/02—Hydrogen or oxygen
- C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
- C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
- C25B11/051—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
- C25B11/073—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material
- C25B11/075—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material consisting of a single catalytic element or catalytic compound
- C25B11/077—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material consisting of a single catalytic element or catalytic compound the compound being a non-noble metal oxide
- C25B11/0773—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material consisting of a single catalytic element or catalytic compound the compound being a non-noble metal oxide of the perovskite type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明涉及一种Ruddlesden‑Popper层状钙钛矿氧化物的析氧反应电催化剂，结构通式为A3B2O7‑δ，其中A为稀土金属离子或碱土金属离子中的一种或者几种，B为过渡金属离子的一种或几种，0≤δ≤1。本发明的析氧反应电催化剂在碱性溶液中具有优异的氧析出（OER）催化性能，活性优于商业化的贵金属氧化物RuO2催化剂。本发明中的这种催化剂制备方法操作简单，易于大规模生产，可广泛应用于电解水、金属‑空气电池以及其他涉及到氧析出反应的能源存储与转换技术，具有较高的实用价值。
Description
技术领域
本发明属于电化学催化剂领域，具体涉及一种Ruddlesden-Popper层状钙钛矿氧化物的析氧反应电催化剂，具有高氧析出（OER）活性，可用于电解水、金属-空气电池以及其他涉及到氧析出反应的能源存储与转换技术的电催化剂。
背景技术
化石能源的日益紧张以及造成的环境污染使清洁可再生能源的开发与利用变得迫在眉睫。然而太阳能、风能和潮汐能等可再生能源受到间歇性和地域性的限制，因此需要发展新型的电化学能源系统进行存储与转换，如可再生燃料电池、金属-空气电池、电解水等。这些清洁的能源系统主要涉及到一些电化学反应，如氧还原(ORR)、氧析出(OER)、氢析出(HER)、氢氧化(HOR)。由于ORR和OER涉及到四个电子转移和多种氧吸附中间体的吸脱附过程，这比HER和HOR要困难很多。因此，复杂且动力学缓慢的氧催化反应是阻碍这些清洁能源存储与转换技术发展的主要瓶颈。然而在电解水技术中，氧析出反应快慢是决定整个电解水效率的关键。为了提高电解水的电化学效率，寻找性能优越的阳极析氧催化剂以尽可能地减小阳极析氧反应的过电位，是电解水研究的难点，也是热点问题。贵金属Ru或Ir及其氧化物对于氧析出反应的催化活性很高。但这些贵金属催化剂由于过高的成本、较低的储量及稳定性问题，都限制了它们的大规模的应用。
因此，开发一种高效稳定、成本低廉、制备简单的可代替贵金属析氧催化剂显得尤为必要。在众多种类的非贵金属催化剂中，钙钛矿氧化物凭借成本低、资源丰富、结构和组分可调性强、环境友好等优点引起了广泛关注。在过去几年，经过研究者们对钙钛矿氧化物在氧催化领域的不懈努力研究，钙钛矿氧化物已被人们认为最有可能代替贵金属的电催化剂之一。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有析氧催化剂存在的价格昂贵、资源短缺、稳定性差等问题，提供了一种层状结构的析氧电催化剂，这种催化剂不仅具有优异的氧析出（OER）催化活性，而且还具有成本低廉、环境友好、制备方法简单等优点。
本发明的第一个方面，提供了：
一种Ruddlesden-Popper层状钙钛矿氧化物，其结构通式为A3B2O7-δ，其中A为稀土金属元素或碱土金属元素的一种或者几种，B为过渡金属元素的一种或几种，0≤δ≤1。
在一个实施例中，A元素优选为Sr、La、Ba或者Pr。
在一个实施例中，B元素优选为Co、Fe、Mn、Ni或者Nb。
在一个实施例中，钙钛矿氧化物为Sr3Co2O7-δ、Sr3(Co0.8Fe0.2)2O7-δ、Sr3(Co0.9Nb0.1)2O7-δ、Sr3(Co0.8Fe0.1Nb0.1)2O7-δ、Sr3(Co0.8Ni0.1Fe0.1)2O7-δ、Sr3(Co0.7Ni0.1Fe0.1Nb0.1)2O7-δ、LaSr2(Co0.8Fe0.2)2O7-δ或者LaSr2(Co0.8Ni0.1Fe0.1)2O7-δ。
本发明的第二个方面，提供了：
上述的Ruddlesden-Popper层状钙钛矿氧化物的制备方法，根据化学计量比通过固相反应法、溶胶-凝胶法、共沉淀法、燃烧法、水热法或者微波法等方法制备得到。
在一个实施例中，是通过固相反应法进行制备。
在一个实施例中，所述的固相反应法的步骤包括：按照化学计量比将A元素的碳酸盐或者一元氧化物与B元素的一元氧化物混合，并分散于溶剂中，进行球磨；再将溶剂蒸发后，进行焙烧。
在一个实施例中，溶剂是丙酮或乙醇。
在一个实施例中，球磨时间15h，焙烧温度900～1100℃，焙烧时间10～50 h。
本发明的第三个方面，提供了：
提供了上述的Ruddlesden-Popper层状钙钛矿氧化物在析氧反应中的用途。
有益效果
本发明的析氧催化剂具有优异的氧析出（OER）活性，活性优于商业的贵金属氧化物RuO2催化剂，可作为可再生燃料电池、可充电金属-空气电池、水电解等领域的电催化剂。本发明涉及到的Ruddlesden-Popper层状钙钛矿氧化物，可采用传统的溶胶-凝胶法、固相反应法等工艺制备，制备方法简单，适合于大规模制备。
附图说明
图1为本发明实施例1中Sr3(Co0.8Fe0.2)2O7-δ催化剂的X射线衍射（XRD）曲线图。
图2为本发明实施例1中Sr3(Co0.8Fe0.2)2O7-δ催化剂和商业的RuO2催化剂在O2饱和0.1 mol/L KOH 溶液中的极化曲线比较图。
图3为本发明实施例2中Sr3(Co0.9Nb0.1)2O7-δ催化剂的X射线衍射（XRD）曲线图。
图4为本发明实施例2中和Sr3(Co0.9Nb0.1)2O7-δ催化剂的在O2饱和0.1 mol/L KOH溶液中的极化曲线图。
图5为本发明实施例3中Sr3(Co0.8Fe0.1Nb0.1)2O7-δ催化剂的X射线衍射（XRD）曲线图.
图6为本发明实施例3中Sr3(Co0.8Fe0.1Nb0.1)2O7-δ催化剂的在O2饱和0.1 mol/L KOH 溶液中的极化曲线图。
图7为本发明实施例4中Sr3(Co0.8Ni0.1Fe0.1)2O7-δ催化剂的X射线衍射（XRD）曲线图。
图8为本发明实施例4中Sr3(Co0.8Ni0.1Fe0.1)2O7-δ催化剂在O2饱和0.1 mol/L KOH溶液中的极化曲线图。
图9为本发明实施例5中LaSr2(Co0.8Fe0.2)2O7-δ催化剂的X射线衍射（XRD）曲线图。
图10为本发明实施例5中LaSr2(Co0.8Fe0.2)2O7-δ催化剂在O2饱和0.1 mol/L KOH 溶液中的极化曲线图。
图11为简单钙钛矿SrCo0.8Fe0.2O3-δ形X射线衍射（XRD）曲线图。
图12为对照例1中制备的简单钙钛矿SrCo0.8Fe0.2O3-δ催化剂和R-P 层状钙钛矿Sr3(Co0.8Fe0.2)2O7-δ催化剂在0.7 V 的阻抗图。
图13为对照例1中制备的简单钙钛矿SrCo0.8Fe0.2O3-δ催化剂和R-P 层状钙钛矿Sr3(Co0.8Fe0.2)2O7-δ催化剂在O2饱和0.1 mol/L KOH溶液中的极化曲线比较图。
具体实施方式
现有技术中，主要围绕对结构式为ABO3的简单钙钛矿氧化物通过元素掺杂、缺陷控制、结构变化等策略对B位活性金属离子的电子结构进行调控优化，从而达到提高活性的目的。然而，具有优异氧析出催化活性的Ruddlesden-Popper（R-P）层状钙钛矿氧化物催化剂还未有报道。R-P型层状钙钛矿实际上是一种类钙钛矿复合氧化物，本发明提供的R-P）层状钙钛矿氧化物与现有技术中的简单钙钛矿相比多了一层岩盐层氧化物。因此，R-P 型钙钛矿氧化物的基本结构可以认为是岩盐层插入原始钙钛矿而形成的二维层状结构。这样的有序二维层状结构更有利于OER催化反应中的电荷转移传输；同时岩盐层具有很强的吸水性，也有利于促进OER的动力学性质。总的来说，Ruddlesden-Popper（R-P）层状钙钛矿氧化物（A3B2O7-δ）与简单钙钛矿氧化物（ABO3）相比，具有二维有序结构、促进OER动力学、增强电荷转移等特点。
本发明提供的Ruddlesden-Popper层状钙钛矿氧化物，其结构通式为A3B2O7-δ，其中A为稀土金属元素或碱土金属元素的一种或者几种，B为过渡金属元素的一种或几种，0≤δ≤1。
在一个实施例中，A元素优选为Sr、La、Ba或者Pr。
在一个实施例中，B元素优选为Co、Fe、Mn、Ni或者Nb。
在一个实施例中，钙钛矿氧化物为Sr3Co2O7-δ、Sr3(Co0.8Fe0.2)2O7-δ、Sr3(Co0.9Nb0.1)2O7-δ、Sr3(Co0.8Fe0.1Nb0.1)2O7-δ、Sr3(Co0.8Ni0.1Fe0.1)2O7-δ、Sr3(Co0.7Ni0.1Fe0.1Nb0.1)2O7-δ、LaSr2(Co0.8Fe0.2)2O7-δ或者LaSr2(Co0.8Ni0.1Fe0.1)2O7-δ。
本发明的催化剂材料可以采用固相反应法合成，也可以采用溶胶-凝胶法、共沉淀法、燃烧法、水热法、微波法等常规方法合成。下面以固相反应法合成为例介绍本发明材料的制备方法。
按目标产物A3B2O7-δ (0≤δ≤1)化学式的元素比例，分别称取化学计量比的含有A元素的碳酸盐或一元简单氧化物 (分析纯)和含有B元素的一元简单氧化物 (分析纯)，溶于丙酮或乙醇（分析纯）介质中搅拌球磨1～5 h，直到混合均匀，然后进一步烘干将介质蒸发得到固体前驱体，最后将前驱体置于马弗炉中在900～1100℃温度范围内焙烧10～50 h，即得所需的A3B2O7-δ材料粉体。
用本发明所制备的催化剂制备电极、评价电极氧析出（OER）催化性能，过程如下：
1.催化剂浆料的制备：将A3B2O7-δ粉体与一定量的导电炭黑混合（导电炭黑质量分数10%-90%，起着导电和载体的作用，几乎没有催化作用）分散在乙醇或者其它有机溶剂中，再向其中加入适量Nafion（质量分数5%）溶液，（催化剂浓度为1～10 mg/mL，Nafion在溶液中的浓度为0.2～2 mg/mL），然后超声振荡使混合均匀得到制备催化剂的浆料。
2.电极制备：将上述制备的催化剂浆料，用微量注射器移取一定量到旋转圆盘电极（RDE）上，使其在RDE上的负载量为0 .1～1 mg/cm2，然后放在空气中自然吹干。
3.电极活性的测量：将已制备好的电极装到旋转圆盘装置（Pine公司）上进行电化学测试。
测试的过程大概如下：
1）电化学测试的体系为三电极体系（玻碳电极为工作电极，铂片或铂丝为对电极，Ag/AgCl为参比电极），电解质为0.1 mol/L的KOH溶液。
2）在测试之前，向反应器中连续通入氧气30～60 min，以保证电解质溶液被氧气饱和，通气流量为150～250 mL/min，在测试过程中也要不停的通入氧气。
3）评价氧析出（OER）催化活性，要进行极化曲线测试（LSV），电压扫描范围为0.2～1 V，扫描速度为5 mV/s，旋转速度为1600 rpm。
本发明所设计的催化剂包含但并不局限于以下实施例中的催化剂，所涉及的制备方法包含但并不局限于以下实施例中的制备方法。
实施例1 Sr3(Co0.8Fe0.2)2O7-δ催化剂的制备以及氧析出催化活性评估
Sr3(Co0.8Fe0.2)2O7-δ催化剂粉体通过固相反应法合成。分别称取化学计量比的SrCO3(分析纯)、Co3O4 (分析纯)和Fe3O4 (分析纯)，溶于乙醇（分析纯）介质中搅拌球磨2 h，直到混合均匀，然后进一步烘干将介质蒸发得到固体前驱体，最后将前驱体置于马弗炉中在900℃焙烧10 h，即得所需的Sr3(Co0.8Fe0.2)2O7-δ催化剂粉体。图1所示的X射线衍射（XRD）曲线图表明Sr3(Co0.8Fe0.2)2O7-δ形成了Ruddlesden-Popper层状结构。
催化剂的氧析出催化性能评估。称取10 mg Sr3(Co0.8Fe0.2)2O7-δ催化剂与10 mg导电炭黑（Super P）分散在1 mL的乙醇中，再向其中加入0.1 mL的Nafion（质量分数5%）溶液，超声振荡1 h得到混合均匀的催化剂浆料。然后将催化剂浆料用微量注射器移取5 μL到直径为5 mm旋转圆盘电极（RDE）上，放在空气中1 h自然吹干。得到的电极再按照以上发明内容里的电极测试过程进行氧析出催化性能评估。商业化的RuO2催化剂与Sr3(Co0.8Fe0.2)2O7-δ催化剂在相同的条件下进行电极制备以及氧析出催化活性测试。
图2为实施例1中制备的Sr3(Co0.8Fe0.2)2O7-δ催化剂和商业的RuO2催化剂在O2饱和0.1 mol/L KOH 溶液中的极化曲线比较图，可以发现Ba4Sr4Co4O15催化剂与商业的RuO2催化剂相比具有更低的过电位（0.70 V@10 m A cm-2 vs. 0.79 V@10 m A cm-2）和更高的电流密度（18.3 m A cm-2@ 0.8V vs. 10.8 m A cm-2@ 0.8V），说明Sr3(Co0.8Fe0.2)2O7-δ催化剂具有高效的氧析出催化活性。以上实验数据表明，实施例1中制备的Sr3(Co0.8Fe0.2)2O7-δ催化剂具有优异的氧析出催化活性，优于商业化的贵金属氧化物RuO2催化剂，可以代替商业用的贵金属催化剂。
实施例2 Sr3(Co0.9Nb0.1)2O7-δ催化剂的制备以及氧析出催化活性评估
Sr3(Co0.9Nb0.1)2O7-δ催化剂粉体通过固相反应法合成。分别称取化学计量比的SrCO3(分析纯)、Co3O4 (分析纯) 和Nb2O5 (分析纯)，溶于乙醇（分析纯）介质中搅拌球磨2 h，直到混合均匀，然后进一步烘干将介质蒸发得到固体前驱体，最后将前驱体置于马弗炉中在1000 ℃焙烧10 h，即得所需的Sr3(Co0.9Nb0.1)2O7-δ催化剂粉体。图3所示的X射线衍射（XRD）曲线图表明Sr3(Co0.9Nb0.1)2O7-δ形成了Ruddlesden-Popper层状结构。
催化剂的氧析出催化活性评估。电极制备、电极测试过程同实施例1。图4为实施例2中制备的Sr3(Co0.9Nb0.1)2O7-δ催化剂在O2饱和0.1 mol/L KOH溶液中的极化曲线图，在析氧电流密度为10 m A cm-2时，过电位为0.71 V，显示了优异的氧析出催化活性。
实施例3 Sr3(Co0.8Fe0.1Nb0.1)2O7-δ催化剂的制备以及氧析出催化活性评估
Sr3(Co0.8Fe0.1Nb0.1)2O7-δ催化剂粉体通过固相反应法合成。分别称取化学计量比的SrCO3 (分析纯)、Co3O4 (分析纯)、Fe3O4 (分析纯)和Nb2O5 (分析纯)，溶于乙醇（分析纯）介质中搅拌球磨2 h，直到混合均匀，然后进一步烘干将介质蒸发得到固体前驱体，最后将前驱体置于马弗炉中在1000 ℃焙烧10 h，即得所需的Sr3(Co0.8Fe0.1Nb0.1)2O7-δ催化剂粉体。图5所示的X射线衍射（XRD）曲线图表明Sr3(Co0.8Fe0.1Nb0.1)2O7-δ形成了Ruddlesden-Popper层状结构。
催化剂的氧析出催化活性评估。电极制备、电极测试过程同实施例1。图6为实施例3中制备的Sr3(Co0.8Fe0.1Nb0.1)2O7-δ催化剂在O2饱和0.1 mol/L KOH 溶液中的极化曲线图，在析氧电流密度为10 m A cm-2时，过电位为0.70 V，显示了优异的氧析出催化活性。
实施例4 Sr3(Co0.8Ni0.1Fe0.1)2O7-δ催化剂的制备以及氧析出催化活性评估
Sr3(Co0.8Ni0.1Fe0.1)2O7-δ催化剂粉体通过固相反应法合成。分别称取化学计量比的SrCO3 (分析纯)、Co3O4 (分析纯)、Fe3O4 (分析纯)和NiO(分析纯)，与乙醇（分析纯）介质中搅拌球磨2 h，直到混合均匀，然后进一步烘干将介质蒸发得到固体前驱体，最后将前驱体置于马弗炉中在1000 ℃焙烧10 h，即得所需的Sr3(Co0.8Ni0.1Fe0.1)2O7-δ催化剂粉体。图7所示的X射线衍射（XRD）曲线图表明Sr3(Co0.8Ni0.1Fe0.1)2O7-δ形成了Ruddlesden-Popper层状结构。
催化剂的氧析出催化活性评估。电极制备、电极测试过程同实施例1。图8为实施例4中制备的Sr3(Co0.8Ni0.1Fe0.1)2O7-δ催化剂在O2饱和0.1 mol/L KOH 溶液中的极化曲线图，在析氧电流密度为10 m A cm-2时，过电位为0.74 V，显示了良好的氧析出催化活性。
实施例5 LaSr2(Co0.8Fe0.2)2O7-δ催化剂的制备以及氧析出催化活性评估
LaSr2(Co0.8Fe0.2)2O7-δ催化剂粉体通过固相反应法合成。分别称取化学计量比的SrCO3(分析纯)、La2O3 (分析纯)、Co3O4 (分析纯)和Fe3O4 (分析纯)，溶于乙醇（分析纯）介质中搅拌球磨2 h，直到混合均匀，然后进一步烘干将介质蒸发得到固体前驱体，最后将前驱体置于马弗炉中在1100 ℃焙烧10 h，即得所需的LaSr2(Co0.8Fe0.2)2O7-δ催化剂粉体。图9所示的X射线衍射（XRD）曲线图表明LaSr2(Co0.8Fe0.2)2O7-δ形成了Ruddlesden-Popper层状结构。
催化剂的氧析出催化活性评估。电极制备、电极测试过程同实施例1。图10为实施例5中制备的LaSr2(Co0.8Fe0.2)2O7-δ催化剂在O2饱和0.1 mol/L KOH溶液中的极化曲线图，在析氧电流密度为10 m A cm-2时，过电位为0.75 V，显示了良好的氧析出催化活性。
对照例1 简单钙钛矿SrCo0.8Fe0.2O3-δ催化剂的制备以及氧析出催化活性评估
简单钙钛矿SrCo0.8Fe0.2O3-δ催化剂粉体通过固相反应法合成。分别称取化学计量比的SrCO3 (分析纯)、Co3O4 (分析纯)和Fe3O4 (分析纯)，溶于乙醇（分析纯）介质中搅拌球磨2h，直到混合均匀，然后进一步烘干将介质蒸发得到固体前驱体，最后将前驱体置于马弗炉中在1100 ℃焙烧10 h，即得所需的简单钙钛矿SrCo0.8Fe0.2O3-δ催化剂粉体。图11所示的X射线衍射（XRD）曲线图表明简单钙钛矿SrCo0.8Fe0.2O3-δ形成了简单钙钛矿立方结构。
催化剂的氧析出催化活性评估。电极制备、电极测试过程同实施例1。图12为对照例1中制备的简单钙钛矿SrCo0.8Fe0.2O3-δ催化剂和R-P 层状钙钛矿Sr3(Co0.8Fe0.2)2O7-δ催化剂在0.7 V 的阻抗图。在相同电位下，R-P 层状钙钛矿Sr3(Co0.8Fe0.2)2O7-δ与简单钙钛矿SrCo0.8Fe0.2O3-δ相比具有更小的阻抗值，表明具有增强的电荷转移能力和动力学性质。图13为对照例1中制备的简单钙钛矿SrCo0.8Fe0.2O3-δ催化剂和R-P 层状钙钛矿Sr3(Co0.8Fe0.2)2O7-δ催化剂在O2饱和0.1 mol/L KOH溶液中的极化曲线比较图，可以发现，R-P 层状钙钛矿Sr3(Co0.8Fe0.2)2O7-δ催化剂与简单钙钛矿SrCo0.8Fe0.2O3-δ催化剂相比具有更低的过电位（0.70V@10 m A cm-2 vs. 0.77 V@10 m A cm-2）和更高的电流密度（18.3 m A cm-2@ 1 Vvs. 12.2 m A cm-2@ 1 V），说明R-P 层状钙钛矿Sr3(Co0.8Fe0.2)2O7-δ催化剂与简单钙钛矿SrCo0.8Fe0.2O3-δ催化剂相比具有更高的氧析出催化活性，体现出了R-P 层状结构的优越性。
Claims (10)
1.一种Ruddlesden-Popper层状钙钛矿氧化物，其特征在于，其结构通式为A3B2O7-δ，其中A为稀土金属元素或碱土金属元素的一种或者几种，B为过渡金属元素的一种或几种，0≤δ≤1。
2.根据权利要求1所述的Ruddlesden-Popper层状钙钛矿氧化物，其特征在于，A元素优选为Sr、La、Ba或者Pr。
3.根据权利要求1所述的Ruddlesden-Popper层状钙钛矿氧化物，其特征在于，B元素优选为Co、Fe、Mn、Ni或者Nb。
4.根据权利要求1所述的Ruddlesden-Popper层状钙钛矿氧化物，其特征在于，钙钛矿氧化物为Sr3Co2O7-δ、Sr3(Co0.8Fe0.2)2O7-δ、Sr3(Co0.9Nb0.1)2O7-δ、Sr3(Co0.8Fe0.1Nb0.1)2O7-δ、Sr3(Co0.8Ni0.1Fe0.1)2O7-δ、Sr3(Co0.7Ni0.1Fe0.1Nb0.1)2O7-δ、LaSr2(Co0.8Fe0.2)2O7-δ或者LaSr2(Co0.8Ni0.1Fe0.1)2O7-δ。
5.权利要求1～4任一所述的Ruddlesden-Popper层状钙钛矿氧化物的制备方法，其特征在于，所述方法是根据化学计量比通过固相反应法、溶胶-凝胶法、共沉淀法、燃烧法、水热法或者微波法等方法制备得到。
6.根据权利要求5所述的Ruddlesden-Popper层状钙钛矿氧化物的制备方法，其特征在于，是通过固相反应法进行制备。
7.根据权利要求6所述的Ruddlesden-Popper层状钙钛矿氧化物的制备方法，其特征在于，所述的固相反应法的步骤包括：按照化学计量比将A元素的碳酸盐或者一元氧化物与B元素的一元氧化物混合，并分散于溶剂中，进行球磨；再将溶剂蒸发后，进行焙烧。
8.根据权利要求5所述的Ruddlesden-Popper层状钙钛矿氧化物的制备方法，其特征在于，溶剂是丙酮或乙醇。
9.根据权利要求5所述的Ruddlesden-Popper层状钙钛矿氧化物的制备方法，其特征在于，球磨时间15h，焙烧温度900～1100℃，焙烧时间10～50 h。
10.权利要求1～4任一所述的Ruddlesden-Popper层状钙钛矿氧化物在析氧反应中的用途。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810326177.9A CN108579751B (zh) | 2018-04-12 | 2018-04-12 | 一种层状钙钛矿氧化物、制备方法及其在析氧反应电催化中的用途 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810326177.9A CN108579751B (zh) | 2018-04-12 | 2018-04-12 | 一种层状钙钛矿氧化物、制备方法及其在析氧反应电催化中的用途 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108579751A true CN108579751A (zh) | 2018-09-28 |
| CN108579751B CN108579751B (zh) | 2021-06-11 |
Family
ID=63622284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810326177.9A Active CN108579751B (zh) | 2018-04-12 | 2018-04-12 | 一种层状钙钛矿氧化物、制备方法及其在析氧反应电催化中的用途 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108579751B (zh) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109351357A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-02-19 | 华中科技大学 | 一种有效提升钙钛矿催化剂催化性能的普适方法 |
| CN109921043A (zh) * | 2019-02-26 | 2019-06-21 | 五邑大学 | 一种b掺杂钙钛矿类氧化物的电催化剂及其制备方法 |
| CN110280237A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-09-27 | 青岛大学 | 一种微波法制备的用于氧还原催化反应的钙钛矿氧化物 |
| CN110302791A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-10-08 | 南京工业大学 | 一种非常规局域结构的电解水催化剂及其制备方法 |
| CN110479301A (zh) * | 2019-07-11 | 2019-11-22 | 桂林理工大学 | 一种二氧化锰/钙钛矿氧化物复合催化剂的制备和性能研究的方法 |
| CN110860292A (zh) * | 2019-10-08 | 2020-03-06 | 南京航空航天大学 | 一种用于析氧反应的阳离子共掺杂钙钛矿催化剂及其制备方法 |
| CN111129517A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-08 | 黑龙江大学 | 一种Ruddlesden-Popper层状结构铁基阴极催化剂的制备方法 |
| CN111883789A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-11-03 | 华南理工大学 | 一种固体氧化物燃料电池的电极材料及其制备方法与应用 |
| CN113061934A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-07-02 | 江南大学 | 一种高熵钙钛矿中空纳米管高效析氧反应催化材料及其制备方法 |
| CN114005999A (zh) * | 2021-09-06 | 2022-02-01 | 中国地质大学(武汉)浙江研究院 | 一种双功能电催化剂及其制备方法和应用 |
| CN116581314A (zh) * | 2023-07-07 | 2023-08-11 | 华北电力大学 | 一种燃料电池用的高熵氧化物催化剂及制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007019504A (ja) * | 2002-09-30 | 2007-01-25 | Toshiba Corp | 絶縁膜及び電子素子 |
| CN102658152A (zh) * | 2012-04-19 | 2012-09-12 | 常州优特科新能源科技有限公司 | 一种氧电极钙钛矿型催化剂的制备方法 |
| CN103209927A (zh) * | 2010-11-04 | 2013-07-17 | 日产自动车株式会社 | 层状复合氧化物、氧化催化剂以及柴油颗粒过滤器 |
| CN103477480A (zh) * | 2011-01-28 | 2013-12-25 | 陈忠伟 | 用于金属空气蓄电池/燃料电池的核壳结构双功能催化剂 |
| CN103687812A (zh) * | 2011-04-28 | 2014-03-26 | 日产自动车株式会社 | 层状复合氧化物、氧化催化剂及柴油颗粒过滤器 |
| CA2893153A1 (en) * | 2015-05-28 | 2016-11-28 | Viola I. Birss | Mixed metal oxide electrode material for solid oxide and reversible solid oxide fuel cell applications |
-
2018
- 2018-04-12 CN CN201810326177.9A patent/CN108579751B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007019504A (ja) * | 2002-09-30 | 2007-01-25 | Toshiba Corp | 絶縁膜及び電子素子 |
| CN103209927A (zh) * | 2010-11-04 | 2013-07-17 | 日产自动车株式会社 | 层状复合氧化物、氧化催化剂以及柴油颗粒过滤器 |
| CN103477480A (zh) * | 2011-01-28 | 2013-12-25 | 陈忠伟 | 用于金属空气蓄电池/燃料电池的核壳结构双功能催化剂 |
| CN103687812A (zh) * | 2011-04-28 | 2014-03-26 | 日产自动车株式会社 | 层状复合氧化物、氧化催化剂及柴油颗粒过滤器 |
| CN102658152A (zh) * | 2012-04-19 | 2012-09-12 | 常州优特科新能源科技有限公司 | 一种氧电极钙钛矿型催化剂的制备方法 |
| CA2893153A1 (en) * | 2015-05-28 | 2016-11-28 | Viola I. Birss | Mixed metal oxide electrode material for solid oxide and reversible solid oxide fuel cell applications |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| JIE YU ET AL.: ""Activity and Stability of Ruddlesden–Popper-Type Lan+1NinO3n+1(n=1, 2, 3, and ∞) Electrocatalysts for Oxygen Reduction and Evolution Reactions in Alkaline Media"", 《BIFUNCTIONAL ELECTROCATALYSTS》 * |
| MIERWALDT D ET AL.: ""Environmental TEM Investigation of Electrochemical Stability of Perovskite and Ruddlesden-Popper Type Manganite Oxygen Evolution Catalysts"", 《ADVANCED SUSTAINABLE SYSTEMS》 * |
| YU JIE ET AL.: ""Activity and Stability of Ruddlesden–Popper-Type Lan+1NinO3n+1 (n=1, 2, 3, and 1) Electrocatalysts for Oxygen Reduction and Evolution Reactions in Alkaline Media"", 《CHEMISTRY:A EUROPEAN JOURNAL》 * |
| 戴滢蕾: ""纳米结构La2NiO4+δ在SOFC和锂空气电池中的电化学性能研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 * |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109351357A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-02-19 | 华中科技大学 | 一种有效提升钙钛矿催化剂催化性能的普适方法 |
| CN109921043A (zh) * | 2019-02-26 | 2019-06-21 | 五邑大学 | 一种b掺杂钙钛矿类氧化物的电催化剂及其制备方法 |
| CN110302791B (zh) * | 2019-04-29 | 2022-04-01 | 南京工业大学 | 一种非常规局域结构的电解水催化剂及其制备方法 |
| CN110302791A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-10-08 | 南京工业大学 | 一种非常规局域结构的电解水催化剂及其制备方法 |
| CN110479301A (zh) * | 2019-07-11 | 2019-11-22 | 桂林理工大学 | 一种二氧化锰/钙钛矿氧化物复合催化剂的制备和性能研究的方法 |
| CN110280237A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-09-27 | 青岛大学 | 一种微波法制备的用于氧还原催化反应的钙钛矿氧化物 |
| CN110860292A (zh) * | 2019-10-08 | 2020-03-06 | 南京航空航天大学 | 一种用于析氧反应的阳离子共掺杂钙钛矿催化剂及其制备方法 |
| CN111129517A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-08 | 黑龙江大学 | 一种Ruddlesden-Popper层状结构铁基阴极催化剂的制备方法 |
| CN111883789A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-11-03 | 华南理工大学 | 一种固体氧化物燃料电池的电极材料及其制备方法与应用 |
| CN113061934A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-07-02 | 江南大学 | 一种高熵钙钛矿中空纳米管高效析氧反应催化材料及其制备方法 |
| CN113061934B (zh) * | 2021-03-04 | 2022-06-07 | 江南大学 | 一种高熵钙钛矿中空纳米管高效析氧反应催化材料及其制备方法 |
| CN114005999A (zh) * | 2021-09-06 | 2022-02-01 | 中国地质大学(武汉)浙江研究院 | 一种双功能电催化剂及其制备方法和应用 |
| CN114005999B (zh) * | 2021-09-06 | 2023-03-31 | 中国地质大学(武汉)浙江研究院 | 一种双功能电催化剂及其制备方法和应用 |
| CN116581314A (zh) * | 2023-07-07 | 2023-08-11 | 华北电力大学 | 一种燃料电池用的高熵氧化物催化剂及制备方法 |
| CN116581314B (zh) * | 2023-07-07 | 2023-09-22 | 华北电力大学 | 一种燃料电池用的高熵氧化物催化剂及制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108579751B (zh) | 2021-06-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108579751A (zh) | 一种层状钙钛矿氧化物、制备方法及其在析氧反应电催化中的用途 | |
| CN109759077B (zh) | 一种钙钛矿氧化物催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN108325565B (zh) | 一种多功能碳基非贵金属电催化剂及其制备方法和应用 | |
| Zhu et al. | Oxygen evolution reaction over Fe site of BaZrxFe1-xO3-δ perovskite oxides | |
| Khan et al. | A fascinating combination of Co, Ni and Al nanomaterial for oxygen evolution reaction | |
| CN107620087A (zh) | 一种羟基氧化铁‑镍铁水滑石一体化析氧电极及制备和应用 | |
| CN107871875B (zh) | 一种析氧反应电催化剂、其制备方法及应用 | |
| CN109524678A (zh) | 一种析氧铁钴合金-铁酸钴/氮掺杂纳米碳管复合催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN105618060A (zh) | 石墨烯/镍铁类水滑石双功能氧催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN109390598A (zh) | 一种双功能钙钛矿型氧化物氧电极催化剂的制备方法及其应用 | |
| CN107604375A (zh) | 氮钴双掺杂多孔碳复合物双功能氧催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN103811774B (zh) | 一种贵金属与钙钛矿类氧化物混合的电催化剂 | |
| CN109652821A (zh) | 用于二氧化碳电还原反应的Ni-N-C催化剂及制备和应用 | |
| CN108855112A (zh) | 具有高比表面积的钙钛矿析氧催化剂及其制备方法 | |
| CN111634954B (zh) | 铁改性的自组装花球结构的钴铁氧化物及其制备与应用 | |
| Zhang et al. | The synergistic effect accelerates the oxygen reduction/evolution reaction in a Zn-Air battery | |
| CN102867965A (zh) | 一种多孔微球钙钛矿型钙锰氧化合物及其制备方法和应用 | |
| CN106784896A (zh) | 锌空气电池用过渡金属氧化物高分散掺杂多孔碳催化剂 | |
| CN104810518B (zh) | 一种钴锰系尖晶石纳米材料及其制备方法和应用 | |
| CN109082676B (zh) | 一种Pd/VN空心纳米球电催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN110302791B (zh) | 一种非常规局域结构的电解水催化剂及其制备方法 | |
| Sreekanth et al. | Thorn-shaped NiCo2O4 nanoparticles as multi-functional electrocatalysts for electrochemical applications | |
| Ferkhi et al. | Neodymium nickelate Nd2-xSrxNi1-yCoyO4±d (x and y= 0 or 0.05) as cathode materials for the oxygen reduction reaction | |
| CN106848339B (zh) | 一种钴氧化物与氮掺杂炭复合氧析出/氧还原反应双功能催化剂 | |
| CN102867966A (zh) | 一种多孔微球后尖晶石型钙锰氧化合物及其制备和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |