新型钙钛矿型氧化物表面处理方法

据https://fuelcellsworks.com/网站报道：麻省理工大学的研究人员开发出了一种实用的，基于物理作用的钙钛矿型氧化物表面处理方式，使其具有更好的耐久性和性能。改性后的材料可用作燃料电池和电解池电极材料。此项研究刊登在了最新的Nature Materials期刊上。

据悉，钙钛矿是近几年的研究热点，在燃料电池、电解池电极以及电脑储存芯片等领域均有应用前景。众多研究团队正通过研究材料不同的组成成分，以达到不同的应用目标。但材料表面的相对不稳定性是阻碍钙钛矿应用的主要障碍。在温升的条件下，当材料暴露在氧气和二氧化碳等水合气体中时，材料将发生化学分解以及相分离。

在早期的研究中，研究人员发现材料表面的氧空位程度决定了材料的易破坏程度。氧空位是晶体中的氧原子缺失。此项发现否定了过去认为氧空位有助于钙钛矿型氧化物的形成，提高燃料电池中氧还原反应速度的的观点。

研究人员通过在钙钛矿表面添加氧化性元素来消除氧空位，从而防止材料表面形成阻碍氧交换反应的绝缘相的形成。通过这种方式，可以使得材料保持固有的导电性、离子性和催化性能。

研究人员表示，氧化性元素的添加存在一个最佳点，当到达一定的优化程度后，过多的添加剂将使得材料性能恶化。通过新的表面处理方式，材料的衰退率大大降低，材料表面的氧交换反应速率提升了30倍。