Fe2O3保护皮肤

水里800小时不衰减

钙钛矿氧化物表面原位生长的埃级Fe2O3皮肤与FeNi合金颗粒共存，显著抑制水中离子浸出，使催化剂在水中稳定运行时间提升超过三个数量级。

Xu, Fang · Jinkun, Tan · 刘郑堃 · 张广儒 · 徐至 · Yinong, Lyu · 金万勤

Angewandte Chemie - International Edition 2024

具体参数

稳定运行时间

{'zh': '800', 'en': '800'} h

保护皮肤厚度

{'zh': '7', 'en': '7'} Å

技术优势

寿命提升三个数量级

保护皮肤抑制了钙钛矿中的离子浸出，水中稳定运行时间从通常的几小时延长至800小时。

仅7 Å的超薄保护层

埃级厚度的Fe2O3皮肤几乎不影响传质和催化活性，却能有效隔离水分子与钙钛矿表面。

表面合金颗粒协同增效

FeNi合金纳米颗粒与保护皮肤共存，重构了表面电子结构，可能进一步提高催化性能。

应用场景

• 电解水制氢：直接用作析氢催化剂，长期稳定运行无需频繁更换，降低制氢成本。
• 电催化剂：提供一种通用保护策略，可推广到多种钙钛矿氧化物催化剂，解决水相反应中的稳定性难题。
• 光催化水分解：可保护光催化剂免受光腐蚀，维持长期光解水活性，推动实用化。
• 水系电池：抑制电极材料在水系电解液中的溶解，提升电池循环寿命。
• 燃料电池催化剂：提高催化剂在燃料电池运行环境（含水）下的稳定性，延缓性能衰减。