晶格缺陷工程构建核壳结构钙钛矿氧化物@非晶氢氧化物异质结：激活双活性位点实现高性能锌空气电池阴极

（编辑推荐）本研究创新性地通过选择性刻蚀策略构建了钙钛矿@氢氧化物核壳异质结（Pr0.25Sr0.75FeO3?δ@NiFe LDH），利用A位阳离子溶解差异实现ORR（氧还原反应）与OER（析氧反应）活性位点的空间解耦。该催化剂使锌空气电池（ZAB）峰值功率密度达92.9 mW cm?2，循环300小时后能效衰减仅6.3%，为高性能双功能电极设计提供了"组分引导重构"新范式。

　　

Highlight

晶格缺陷工程定制的核壳结构晶体钙钛矿氧化物@非晶氢氧化物异质结，通过激活双活性位点实现高性能锌空气电池阴极

结构表征

如图1(a)所示，通过自蔓延燃烧法合成了一系列Sr/Pr可调的钙钛矿（Pr_1?xSr_xFeO_3?δ）。X射线衍射（XRD）分析显示，随着Sr²⁺掺杂量增加，衍射峰系统性向高角度移动（图1a），表明晶格逐渐收缩。尽管Sr²⁺（1.44 ?）的离子半径大于Pr³⁺（1.13 ?），但Fe⁴⁺的部分氧化导致B-O键收缩，主导了晶格演变。

结论

本研究建立了一种普适性的选择性刻蚀策略，用于构建晶体@非晶氢氧化物异质结。通过实验与理论相结合的方法，阐明了核壳重构过程中A位阳离子溶解、氧空位生成与非晶壳层生长的动态耦合机制。优化后的Pr_0.25Sr_0.75FeO_3?δ@NiFe LDH催化剂相较于原始材料，将ORR/OER双功能电压间隙降低了212 mV。