通过Mn掺杂调节Ca2Fe2O5的电催化活性，以应用于氧气还原（OER）和氧化还原（ORR）反应

《New Journal of Chemistry》：Tuning electrocatalytic activity via Mn doping in Ca2Fe2O5 for OER and ORR applications

锰掺杂钙钛矿型氧化物Ca2Fe2O5在碱性电解质中表现出优异的氧析出（OER）和氧还原（ORR）催化性能，其中Ca2Fe1.5Mn0.5O5实现OER电流密度190 mA/cm2和过电位0.39 V，优于IrO2，同时ORR路径遵循四电子机制且稳定性良好。结构分析显示掺杂有效调控电子结构并保持晶体完整性。

　　

在这项研究中，我们报道了锰取代的Ca₂Fe₂O₅褐锰矿氧化物作为在碱性介质中高效进行氧还原反应（ORR）和氧 evolution 反应（OER）的电催化剂。将锰掺入Ca₂Fe₂O₅晶格中显著改变了其电子结构，增强了电荷传输能力，从而提高了催化性能。在一系列锰掺杂的Ca₂Fe₂O₅氧化物中，Ca₂Fe_1.5Mn_0.5O₅表现出最高的活性，在2.0 V（相对于RHE）时能够提供190 mA cm^?2的OER电流密度，OER过电位为0.39 V，其内在活性优于IrO₂。对于ORR，该化合物也遵循了有利的四电子路径，产生的H₂O₂较少，并显示出优异的耐久性。电催化后的XRD和SEM分析证实了其结构完整性良好，表面无显著非晶化现象，形态稳定。这些发现表明，锰取代的褐锰矿氧化物是具有前景、成本低廉且储量丰富的双功能电催化剂，适用于碱性氧电催化在能量转换中的应用。