原位构建NiFe合金纳米颗粒均匀包覆Pr0.8Sr1.2(NiFe)O4-δ阴极材料用于固体氧化物电解池直接电解CO2

摘要

通过固体氧化物电解池(SOEC)将CO2转化为有价值的化学物质,引起了人们的特别关注.但是,开发对CO2的具有高化学吸附性和催化活性的阴极材料仍然是一大挑战.通过原位析出法构建的NiFe纳米颗粒修饰的Pr0.8Sr1.2(NiFe)O4-δ(PSNF-NFA)固体氧化物电解池(SOEC)阴极材料用于直接CO2电解.XRD和SEM分析证明,该NiFe合金析出时会导致基体发生相变,而且析出的纳米颗粒尺寸小且分布均匀.纳米颗粒和钙钛矿氧化物基体的界面具有丰富的氧空位,增强了CO2的化学吸附和解离,显著提高了CO2电解性能.该新型的复合阴极在800°C的温度和1.6 V的电压下,显示出高达2.5 A/cm2的电流密度.此外,该PSNF-NFA阴极对直接CO2电解也显示出良好的稳定性和抗积碳性.