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Oxygen activation on Ba-containing perovskite materials

钙钛矿(结构) 氧气 催化作用 活化能 惰性 分解 材料科学 无机化学 析氧 化学 电极 物理化学 结晶学 生物化学 有机化学 电化学
作者
Yue Zhu,Dongdong Liu,Huijuan Jing,Fei Zhang,Xiaoben Zhang,Shiqing Hu,Liming Zhang,Jingyi Wang,Lixiao Zhang,Wenhao Zhang,Bingjie Pang,Peng Zhang,Fengtao Fan,Jianping Xiao,Wei Liu,Xuefeng Zhu,Weishen Yang
出处
期刊:Science Advances [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:8 (15) 被引量:53
标识
DOI:10.1126/sciadv.abn4072
摘要

Oxygen activation, including oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER), is at the heart of many important energy conversion processes. However, the activation mechanism of Ba-containing perovskite materials is still ambiguous, because of the complex four-electron transfer process on the gas-solid interfaces. Here, we directly observe that BaO and BaO2 segregated on Ba-containing material surface participate in the oxygen activation process via the formation and decomposition of BaO2. Tens of times of increase in catalytic activities was achieved by introducing barium oxides in the traditional perovskite and inert Au electrodes, indicating that barium oxides are critical for oxygen activation. We find that BaO and BaO2 are more active than the B-site of perovskite for ORR and OER, respectively, and closely related to the high activity of Ba-containing perovskite.
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