近日，陈美娜副教授在自然指数收录期刊《The Journal of Physical Chemistry Letters》上发表了题为 “Uncovering the Enhancement Mechanism of the Oxygen Reduction Reaction on Perovskite/Ruddlesden–Popper Oxide Heterostructures (Nd,Sr)CoO3/(Nd,Sr)2CoO4 and (Nd,Sr)CoO3/(Nd,Sr)3Co2O7” 的研究论文。8087金沙娱场城为第一论文署名单位，硕士研究生廉森为第一作者，南华大学的毕磊教授和陈美娜副教授为通讯作者。
固体氧化物燃料电池 (Solid Oxide Fuel Cell，简称SOFC) 是一种将储存在燃料中的化学能直接转化为电能的全固态高效发电装置。具有燃料兼容性强（能直接使用氢气、一氧化碳等多种碳氢燃料）、发电效率高、环境友好、全固态组件无漏液、可以不使用贵金属催化剂等优点。近期，(Nd, Sr)CoO3/ (Nd, Sr)2CoO4异质结构被报道可以将氧还原反应（ORR）活性提高2～3个数量级，因此是一种很有潜力的SOFC阴极材料，但其ORR增强机制尚不清楚，这阻碍了该类异质结材料的进一步发展。
陈美娜副教授构建了(Nd, Sr)CoO3/ (Nd, Sr)2CoO4和(Nd, Sr)CoO3/ (Nd, Sr)3Co2O7两种异质结模型，并结合实验揭示了钙钛矿/R-P结构氧化物异质结的氧还原反应增强机理。作者通过理论计算预测发现，与钙钛矿/单层R−P氧化物异质结相比，钙钛矿/双层R−P氧化物异质结具有更好的ORR活性，这一结果随后被实验所证实。此项工作对开发高性能的电池或电解器件具有重要意义。
以上研究获得国家自然科学基金、山东省自然科学基金的资助。
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpclett.2c03333
