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这篇综述系统阐述了卤化物钙钛矿(ABX3结构)作为新型电催化剂在氧还原反应(ORR)、析氧反应(OER)和析氢反应(HER)中的应用潜力。文章重点分析了其优异的电荷迁移率、可调带隙等光电特性,对比了贵金属催化剂的局限性,为开发可持续能源转换材料提供了新思路。
Abstract
卤化物钙钛矿作为具有ABX3晶体结构的重要化合物,在超级电容器、光催化和光电催化等可再生能源领域展现出卓越潜力。其高效的电荷载流子迁移率、源自最佳带隙和可调组成的优异光电特性,使其在可持续能源转换与存储领域大放异彩。本文重点探讨了这类材料在氧/氢电催化中的独特优势。
氧析出反应(OER)、氧还原反应(ORR)和氢析出反应(HER)是可持续水分解反应、燃料电池和金属-空气电池等技术发展的关键瓶颈,这些反应都需要兼具高活性和优异稳定性的电催化剂。虽然贵金属催化剂表现优异,但其高昂成本和稳定性问题限制了大规模应用。而非贵金属基钙钛矿氧化物已在电催化领域占据重要地位,其卤化物类似物——卤化物钙钛矿同样展现出替代贵金属催化剂的巨大潜力。
本文详细讨论了多种合成技术、作用机制以及卤化物钙钛矿的电催化活性。通过系统分析,为致力于开发非贵金属电催化剂的研究者提供了新的材料选择方向。这类材料的可调组成特性使其能够精确调控电子结构,从而优化催化活性位点与反应中间体的相互作用。特别值得注意的是,卤化物钙钛矿在保持高催化活性的同时,其溶液加工性为规模化制备提供了独特优势。
Conflict of Interest
作者声明无利益冲突。
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