无铅锡基卤化物钙钛矿：适用于可持续能源应用的双功能氧析出/氧还原电催化剂

为解决可再生能源驱动能源基础设施中氧-水分子双向转化效率问题，研究人员设计开发了Cs2SnX6系列无铅卤化物钙钛矿催化剂。研究发现Cs2SnCl6和Cs2SnCl2Br4在OER中表现出最佳活性（光电流增强0.24-0.72 mA cm?2），并保持ORR催化能力（起始电位≈0.6 V vs RHE），为开发可持续能源转换装置提供了新型双功能催化剂。

　　

在可再生能源领域，开发能高效驱动氧-水分子双向转化的双功能电催化剂至关重要。研究人员巧妙设计了一系列无铅锡基卤化物钙钛矿Cs₂SnX₆（X = Cl、Br、I）及其混合卤化物衍生物Cs₂SnCl_xBr_6-x（x = 2、3、4），系统探究了它们在氧析出反应(OER)和氧还原反应(ORR)中的催化性能。

有趣的是，卤素离子的选择会显著影响材料形貌，并可通过调节电负性来精准调控电子特性。当将这些钙钛矿材料负载到碳纸上作为阳极时，Cs₂SnCl₆和Cs₂SnCl₂Br₄展现出最优异的OER活性，同时保持着可观的法拉第效率。更令人惊喜的是，在可见光照射下，这些材料的光物理特性使其OER电流响应显著增强（增幅约0.24-0.72 mA cm^?2）。

通过深入的电解后表面分析证实，这些钙钛矿催化剂在（光）电催化过程中能完美保持结构和化学稳定性。在阴极扫描过程中，它们还表现出良好的ORR活性（起始电位≈0.6 V vs RHE），不过光照射对ORR的影响较小。这项研究为开发适用于O₂/H₂O氧化还原化学能量转换的新型可持续器件提供了极具前景的双功能催化剂体系。