庆应义塾大学北见工业大学和东京大学工业科学研究所的研究团队开发了铁基超导材料,可作为出色的析氧催化剂。

 析氧反应是从水中生成氧气的电极反应,在水的电解、金属-空气二次电池等能源领域的各种应用中都有应用。然而,高过电压和大损耗以及缺乏高度稳定的催化剂阻碍了其实际应用。

 在这项研究中,我们建立了一种通过控制 Sr2VFeAsO3-δ 中氧缺陷量来合成样品的新方法,Sr2VFeAsO3-δ 被称为铁基超导体,并使得研究氧缺陷量与催化作用之间的关系成为可能。性能...结果发现,当Sr0.5VFeAsOXNUMX-δ中氧缺陷量大于XNUMX时,催化性能和催化稳定性显着增强。

 当通过电化学测量和第一性原理计算调查其原因时,发现氧缺陷与析氧反应直接相关。如果氧缺陷量大于0.5,氧缺陷之间的距离将足够短,氧原子的键合将顺利进行。

 Sr2VFeAsO3-δ 可以说是多功能材料的第一个例子,它可以是超导材料和析氧催化剂,这取决于氧缺陷的数量。 1969 年,John Goodenough 提出了以绝对温度和电子相关性为参数的超导和反铁磁性相图,但这一次,50 年过去了一个新的轴,称为过电压,它被认为与超导无关。国际上首次阐明了电子磁函数与析氧反应函数之间的相关性。

 基于这一结果,具有足够量氧缺陷的超导材料是有希望的析氧催化剂候选材料,相反,可以通过对称为析氧催化剂的材料进行改性来开发超导材料。虽然已经证明了这种可能性,但预计这些材料的开发将在未来取得巨大进展。

纸张信息:[Journal of Materials Chemistry A] 氧空位引发的用于析氧反应的高活性电催化剂

东京大学

成立于明治10年。日本历史最悠久、日本知识最前沿的大学

东京大学成立于1877年(明治10年),由东京开成学校和东京医学院合并而成。自成立以来,它作为日本领先的大学和东西方文化融合的学术中心,以世界上独特的方式发展了教育和研究。因此,在广泛的领域产生了许多人力资源,许多研究成果 […]

北见工业大学

养人、传播科技、闪耀社会、开拓未来

北见工业大学以“与自然和谐相处的技术发展”为关键词,以“育人、传播科技、闪耀地域、开拓未来”为理念,以基础技术和知识为基础专业领域。我们正在培养能够灵活应对跨学科交叉领域和新领域发展的人力资源。[…]

庆应义塾大学

大学学报在线编辑部

这是大学学报的在线编辑部。
文章由对大学和教育具有高水平知识和兴趣的编辑人员撰写。