康奈爾大學(xué)研究人員合成了一種用于燃料動(dòng)力鋰電池的新型薄膜催化劑。結(jié)果發(fā)表于三月十日由AIP出版的APLMaterials期刊上。研究團(tuán)隊(duì)報(bào)道了首次外延生長(zhǎng)Bi2Pt2O7焦綠石薄膜，這種薄膜可作為更加有效的陰極——燃料動(dòng)力鋰電池中的基本電極部分，正電荷從該部分流向外電路，傳遞電能。

圖示為外延晶體(長(zhǎng)約100nm)Bi2Pt2O7焦綠石的合成?？諝庵型嘶鹕L(zhǎng)之后，進(jìn)行脈沖激光沉積。版權(quán)：A.Gutiérrez-Llorente/康奈爾大學(xué)CornellUnivesity

“迄今為止，應(yīng)用于清潔能源的氧催化劑薄膜一直集中在鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物及其衍生物?！毖芯繄F(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)AraceliGutierrez-Llorente說(shuō)，“在諸如燃料動(dòng)力鋰電池陰極的應(yīng)用方面，立方焦綠石結(jié)構(gòu)是鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的一個(gè)有吸引力的替代，但這方面的研究還很少。”

焦綠石Bi2Pt2O7納米晶粉末先前已經(jīng)被成功的制備。相比于納米晶粉末，外延薄膜在燃料動(dòng)力鋰電池催化劑方面表現(xiàn)得更加有效率。但是直接生長(zhǎng)Bi2Pt2O7薄膜要氧化金屬鉑——這極具挑戰(zhàn)性。

該團(tuán)隊(duì)使用脈沖激光沉積技術(shù)共沉積外延的δ-Bi2O3和無(wú)序的金屬鉑。薄膜在空氣中退火，使得鉑被氧化，形成長(zhǎng)度約100納米的外延Bi2Pt2O7晶體。

“Bi2Pt2O7被認(rèn)為是燃料動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域最有前途的氧化物催化劑，我們的研究供應(yīng)了目前已知的外延生長(zhǎng)Bi2Pt2O7的唯一一種方法?！盙utierrez-Llorente表示。固體氧化物燃料動(dòng)力鋰電池的陰極電化學(xué)減少氧氣。Bi2Pt2O7的氧缺陷結(jié)構(gòu)使其成為該過(guò)程的理想催化劑。

合成薄膜材料，代替塊體粉末，開(kāi)啟了燃料動(dòng)力鋰電池應(yīng)用的新可能?！按罅科嫣氐男再|(zhì)無(wú)法在塊材中表現(xiàn)出來(lái)，但在薄膜的復(fù)雜氧化物的界面間能夠出現(xiàn)?！盙utierrez-Llorente稱。(翻譯：菠菜)