清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Improved chemical and electrochemical stability of perovskite oxides with less reducible cations at the surface

氧化物 钙钛矿(结构) 氧气 掺杂剂 无机化学 催化作用 化学工程 化学 相(物质) 材料科学 兴奋剂 结晶学 光电子学 生物化学 工程类 有机化学
作者
Nikolai Tsvetkov,Qiyang Lu,Lixin Sun,Ethan J. Crumlin,Bilge Yildiz
出处
期刊:Nature Materials [Nature Portfolio]
卷期号:15 (9): 1010-1016 被引量:392
标识
DOI:10.1038/nmat4659
摘要

Segregation and phase separation of aliovalent dopants on perovskite oxide (ABO3) surfaces are detrimental to the performance of energy conversion systems such as solid oxide fuel/electrolysis cells and catalysts for thermochemical H2O and CO2 splitting. One key reason behind the instability of perovskite oxide surfaces is the electrostatic attraction of the negatively charged A-site dopants (for example, ) by the positively charged oxygen vacancies () enriched at the surface. Here we show that reducing the surface concentration improves the oxygen surface exchange kinetics and stability significantly, albeit contrary to the well-established understanding that surface oxygen vacancies facilitate reactions with O2 molecules. We take La0.8Sr0.2CoO3 (LSC) as a model perovskite oxide, and modify its surface with additive cations that are more and less reducible than Co on the B-site of LSC. By using ambient-pressure X-ray absorption and photoelectron spectroscopy, we proved that the dominant role of the less reducible cations is to suppress the enrichment and phase separation of Sr while reducing the concentration of and making the LSC more oxidized at its surface. Consequently, we found that these less reducible cations significantly improve stability, with up to 30 times faster oxygen exchange kinetics after 54 h in air at 530 °C achieved by Hf addition onto LSC. Finally, the results revealed a 'volcano' relation between the oxygen exchange kinetics and the oxygen vacancy formation enthalpy of the binary oxides of the additive cations. This volcano relation highlights the existence of an optimum surface oxygen vacancy concentration that balances the gain in oxygen exchange kinetics and the chemical stability loss.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
南风完成签到 ,获得积分10
10秒前
西瓜皮先生完成签到 ,获得积分10
18秒前
李木禾完成签到 ,获得积分10
37秒前
45秒前
MOKATA发布了新的文献求助10
48秒前
my完成签到 ,获得积分10
1分钟前
失眠的青寒完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
科研喵发布了新的文献求助10
1分钟前
花样年华完成签到,获得积分0
1分钟前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
小鱼女侠完成签到 ,获得积分0
2分钟前
科研喵完成签到,获得积分10
2分钟前
yurunxintian完成签到,获得积分10
2分钟前
anlifei完成签到,获得积分10
2分钟前
科研人完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
anlifei发布了新的文献求助10
2分钟前
3分钟前
小白完成签到 ,获得积分0
3分钟前
yindi1991完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
酷波er应助科研通管家采纳,获得100
3分钟前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
4分钟前
忧心的藏鸟完成签到 ,获得积分10
4分钟前
科研通AI6.3应助QQ采纳,获得10
4分钟前
虎子完成签到 ,获得积分10
4分钟前
桑稚完成签到 ,获得积分10
5分钟前
5分钟前
HHW完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
托托完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
Qian完成签到 ,获得积分10
6分钟前
生活完成签到 ,获得积分10
6分钟前
qinghuayang833完成签到 ,获得积分10
6分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Radical Reactions 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7355228
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8966118
关于积分的说明 19048450
捐赠科研通 7003103
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3222075
关于科研通互助平台的介绍 2386331
邀请新用户注册赠送积分活动 2202691