DOI:10.1016/j.apsusc.2020.147806

在各种钙钛矿中，Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ（BSCF）在碱性溶液中具有显著的本征析氧反应（OER）催化活性。然而，大多数块状BSCF样品的OER活性均不理想，远低于最新的IrO2催化剂。在这项工作中，研究者首次通过静电纺丝合成了直径为300nm的A位缺陷型BSCF纳米纤维。由于具有一维（1D）纳米纤维结构和A位缺陷，优化的BSCF纳米纤维（BSCF-80-ES）表现出显著增强的OER活性，在1M KOH中于10 mA cm-2下显示出1.54V的低电位以及提高的氧还原反应（ORR）活性。值得注意的是，在长期测试中，BSCF-80-ES的OER电位几乎保持不变，这表明其具有出色的OER稳定性。此外，具有较高双功能催化活性和极好稳定性的BSCF-80-ES可用作水和柔性固态锌-空气电池的有前途的氧化催化剂。

图1.BSCF-80-ES的合成方法、微观结构和电化学性质的示意图。

图2.BSCF、BSCF-ES、BSCF-80、BSCF-80-ES的XRD图（a）。BSCF-80-ES的SEM图像（b），TEM图像（c），HRTEM图像（d）。BSCF和BSCF-80-ES的XPS O 1s区域（e）和Co 2p区域（f）。

图3.BSCF、BSCF-ES、BSCF-80、BSCF-80-ES、IrO2的电化学性能：当转速为1600rpm、扫描速率为5 mV s-1时，在O2饱和的0.1M KOH或1M KOH中的ORR（a）和OER（b）LSV曲线。在O2饱和的0.1M KOH或1M KOH中于10 mA cm-2下，BSCF基钙钛矿和其他不同类型钙钛矿的超电势（c）。相对于Ag|AgCl（3.5M KCl）在0.182V下，电流密度差异（ΔJ/2=（Ja-Jc）/2）与在O2饱和的0.1M KOH中扫描速率的函数关系（d）（线性斜率表示双层电容）。在O2饱和的0.1M KOH中，BSCF、BSCF-ES、BSCF-80、BSCF-80-ES的EIS图（e）。

图4.BSCF和BSCF-80-ES在0.1M KOH中的CA曲线（a）。CA测试后，BSCF-80-ES的TEM（b）和HRTEM（c）图像。BSCF、BSCF-80-ES和IrO2在0.1M KOH中的CP曲线（d）。CP测试后，BSCF-80-ES的TEM（e）和HRTEM（f）图像。

图5.在混合有0.2M Zn（AC）2电解质的6M KOH中，含BSCF和BSCF-80-ES催化剂的水溶液锌-空气电池的充放电极化曲线（a）和充放电循环曲线（b）。含BSCF-80-ES催化剂的水溶液锌-空气电池的展示（c）。含BSCF和BSCF-80-ES的固态柔性锌-空气电池的充放电极化曲线（d）和充放电循环曲线（e）。含BSCF-80-ES的柔性锌-空气电池的展示（f）。