鈣鈦礦具有豐富的多樣性和易調(diào)節(jié)的電學(xué)性質(zhì)，在未來(lái)的能量轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)方面具有很好的應(yīng)用前景。然而，其較差的形貌可控性和有限的比表面積嚴(yán)重限制了其應(yīng)用。近日，廈門(mén)大學(xué)黃小青教授，香港理工大學(xué)黃勃龍教授報(bào)道了開(kāi)發(fā)了一種利用金屬鹽-聚合物纖維熱解來(lái)制備高孔一維無(wú)機(jī)鈣鈦礦納米顆粒的通用策略。

利用這種方法，研究人員已經(jīng)成功地獲得了多達(dá)6種具有不同金屬元素的多元素鈣鈦礦。生成的鈣鈦礦具有高質(zhì)量的一維結(jié)構(gòu)，氣孔密集且分散。通過(guò)結(jié)合組成靈活、具有高比表面積的多孔結(jié)構(gòu)和交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，這些鈣鈦礦可以作為性能優(yōu)異的新型鈣鈦礦型電催化劑。
作為概念驗(yàn)證，研究人員評(píng)估了一系列Co基一維鈣鈦礦納米材料的OER性能，其中La0.5Ba0.5Co0.8Ni0.2O3（LBCNO）表現(xiàn)出優(yōu)異的活性，在364 mV的過(guò)電位下可以獲得100 mA cm-2的電流密度，并且在大電流密度（50 mA cm-2)下至少穩(wěn)定30 h，已經(jīng)超過(guò)了最先進(jìn)的商用RuO2催化劑。

X射線吸收光譜（XAS）分析結(jié)合理論計(jì)算結(jié)果表明，Ba和Ni的引入降低了Co的氧化態(tài)以及調(diào)節(jié)自旋態(tài)，并與LBCNO納米網(wǎng)格中壓縮的Co-O鍵結(jié)合在一起，協(xié)同促進(jìn)了OER催化劑的中間吸附和電子轉(zhuǎn)移。

研究工作為同時(shí)進(jìn)行形貌控制和成分優(yōu)化來(lái)提高鈣鈦礦材料的性能提供了有價(jià)值的指導(dǎo)，顯示出巨大的實(shí)際應(yīng)用潛力。 

參考文獻(xiàn)Yecan Pi, Qi Shao, Juan Wang, Bolong Huang, Zhiwei Hu, Chien-Te Chen, Chih-Wen Pao, Xiangfeng Duan and Xiaoqing Huang, Tunable One-Dimensional Inorganic Perovskite Nanomeshes Library for Water Splitting, Nano Energy, (2021)DOI：10.1016/j.nanoen.2021.106251https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106251