DOI:10.1016/j.apsusc.2020.147806
在各種鈣鈦礦中，Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ（BSCF）在堿性溶液中具有顯著的本征析氧反應（OER）催化活性。然而，大多數塊狀BSCF樣品的OER活性均不理想，遠低于最新的IrO2催化劑。在這項工作中，研究者首次通過靜電紡絲合成了直徑為300nm的A位缺陷型BSCF納米纖維。由于具有一維（1D）納米纖維結構和A位缺陷，優化的BSCF納米纖維（BSCF-80-ES）表現出顯著增強的OER活性，在1M KOH中于10 mA cm-2下顯示出1.54V的低電位以及提高的氧還原反應（ORR）活性。值得注意的是，在長期測試中，BSCF-80-ES的OER電位幾乎保持不變，這表明其具有出色的OER穩定性。此外，具有較高雙功能催化活性和極好穩定性的BSCF-80-ES可用作水和柔性固態鋅-空氣電池的有前途的氧化催化劑。
圖1.BSCF-80-ES的合成方法、微觀結構和電化學性質的示意圖。
圖2.BSCF、BSCF-ES、BSCF-80、BSCF-80-ES的XRD圖（a）。BSCF-80-ES的SEM圖像（b），TEM圖像（c），HRTEM圖像（d）。BSCF和BSCF-80-ES的XPS O 1s區域（e）和Co 2p區域（f）。
圖3.BSCF、BSCF-ES、BSCF-80、BSCF-80-ES、IrO2的電化學性能：當轉速為1600rpm、掃描速率為5 mV s-1時，在O2飽和的0.1M KOH或1M KOH中的ORR（a）和OER（b）LSV曲線。在O2飽和的0.1M KOH或1M KOH中于10 mA cm-2下，BSCF基鈣鈦礦和其他不同類型鈣鈦礦的超電勢（c）。相對于Ag|AgCl（3.5M KCl）在0.182V下，電流密度差異（ΔJ/2=（Ja-Jc）/2）與在O2飽和的0.1M KOH中掃描速率的函數關系（d）（線性斜率表示雙層電容）。在O2飽和的0.1M KOH中，BSCF、BSCF-ES、BSCF-80、BSCF-80-ES的EIS圖（e）。
圖4.BSCF和BSCF-80-ES在0.1M KOH中的CA曲線（a）。CA測試后，BSCF-80-ES的TEM（b）和HRTEM（c）圖像。BSCF、BSCF-80-ES和IrO2在0.1M KOH中的CP曲線（d）。CP測試后，BSCF-80-ES的TEM（e）和HRTEM（f）圖像。
圖5.在混合有0.2M Zn（AC）2電解質的6M KOH中，含BSCF和BSCF-80-ES催化劑的水溶液鋅-空氣電池的充放電極化曲線（a）和充放電循環曲線（b）。含BSCF-80-ES催化劑的水溶液鋅-空氣電池的展示（c）。含BSCF和BSCF-80-ES的固態柔性鋅-空氣電池的充放電極化曲線（d）和充放電循環曲線（e）。含BSCF-80-ES的柔性鋅-空氣電池的展示（f）。
