具有原位析出的Fe-Ni合金纳米球的高稳定性和高效催化剂，嵌套在缺氧钙钛矿上用于直接CO2电解

二氧化碳(CO2)的大量排放是温室气体的主要来源，已对我们的生态系统造成了负面影响。开发新技术以有效减少CO2排放或将CO2转化为有用产品变得愈发紧迫。为应对这一挑战，我们在此开发了新型的原位析出Fe-Ni合金纳米球，均匀嵌套在缺氧钙钛矿La(Sr)Fe(Ni)上，作为高度稳定和高效的催化剂，用于在高温固体氧化物电解池(HT-SOEC)中有效转化CO2为一氧化碳(CO)。该催化剂在还原和再氧化循环之间的对称性表明其良好的氧化还原可逆性。在CO2电解的阴极反应动力学显著改善，极化电阻低至0.272 Ω cm²。此外，在1.6 V和850°C下，实现了高达1.78 A cm⁻²的显著增强电流密度以及高法拉第效率(≈98.8%)。此外，100小时的恒电位稳定性测试表明，在0.6 V(相对于开路电压)和850°C下的CO2/CO(70:30)流中，电池稳定且没有明显的焦化。与原位析出纳米球一起增加的氧空位确保了足够的活性位点，从而改善了CO2转化的电化学性能。因此，这种新开发的钙钛矿可以成为HT-SOEC的有前景的阴极材料。更一般而言，的研究指向了开发高效催化剂的新方向，采用与钙钛矿氧化物完美原位析出的金属/双金属纳米球形式。