La-Co-Ni氧化物薄膜的结构与电催化性能
材料科学
2025-09-17 v1
摘要
通过组合式反应共溅射，以薄膜材料库的形式制备了La-Co-Ni氧化物，并在大成分范围内分析了其结构和功能特性：以薄膜中的金属归一化，其Co含量范围约为0 - 70 at.-%，La含量范围约为18 - 81 at.-%，Ni含量范围约为11 - 25 at.-%。成分依赖的相分析表明，根据Co含量形成了三个具有不同相组成的区域：在低Co含量的富La区域，观察到La2O3、钙钛矿和La(OH)3相的混合物。在富Co区域，形成了钙钛矿和尖晶石相。在三相区和富Co两相区之间，出现了一个单相钙钛矿区域。表面微观结构分析显示，在两相区域的表面形成了额外的微晶，且随着Ni含量的增加，这些微晶数量增多。能量色散X射线分析表明，这些微晶主要含有Co和Ni，因此它们可能是在表面生长的尖晶石。对所有成分和相组成下的析氧反应（OER）电催化活性的分析表明，钙钛矿/尖晶石两相区显示出最高的催化活性，且该活性随Ni含量的增加而提高。对于成分为La11Co20Ni9O60的样品，在1.8 V（相对于RHE）下测得最高OER电流密度为2.24 mA/cm²。
引用
@article{arxiv.2509.12946,
title = {Structural and Electrocatalytic Properties of La-Co-Ni Oxide Thin Films},
author = {Patrick Marx and Shivam Shukla and Alejandro Esteban Perez Mendoza and Florian Lourens and Corina Andronescu and Alfred Ludwig},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.12946},
year = {2025}
}