التأثيرات الذاتية لالمحفزات الثنائية الوظائف على أساس رددلسن-بوبر لخفض الأكسجين وتطوره عند درجات حرارة عالية

ملخص إن الكشف عن التأثيرات الذاتية لسلسلة رددلسن-بوبر (RP) A n +1 B n O 3 n +1 (A = La، B = Ni، Co، Mn، Cu، n = 1، 2 و 3) يعد أمرًا ضروريًا من أجل تحسين نشاط تفاعل اختزال الأكسجين (ORR) وتفاعل التطور (OER). هنا، تم إثبات أن فراغ الأكسجين ليس النقطة الرئيسية لـ RP لتحقيق نشاط مرتفع في ORR و OER عند درجات الحرارة العالية. بدلاً من ذلك، فإن وجود O 2− المترسب بتركيز عالٍ وهجرة سريعة، والأكسجين الشبكي النشط بشكل كبير، يعتبران مواتيين للنشاط الحفزي عند درجات الحرارة العالية. يعد تعديل الكاتيونات ذات الشحنات المتباينة استراتيجية فعالة لتعديل النشاط الحفزي. بالنسبة للمحفزات RP، فإن إضافة كاتيونات ذات شحنة منخفضة لا تقدم فراغات أكسجين، مما يقلل من نشاط الأكسجين الشبكي ويخفض تركيز O 2− المترسب؛ بينما تعزز إضافة الكاتيونات ذات الشحنة العالية تركيز O 2− المترسب ونشاط الأكسجين الشبكي. تُظهر تقييمات ست سلاسل من RP (La 2 NiO 4 ، La 2 CoO 4 ، La 3 Co 2 O 7 ، La 4 Ni 3 O 10 ، La 2 MnO 4 ، و La 2 CuO 4 المبنية) وعشرين عينة كأقطاب أكسجين لخلايا الوقود الأكسيد الصلبة (SOFCs) وخلايا التحليل الكهربائي الأكسيد الصلبة (SOECs) أن هذه النتائج قابلة للتطبيق على جميع سلاسل RP المختارة.