A high-performance cathode for the next generation of solid-oxide fuel cells

阴极 阳极 材料科学 化学能 氢燃料 再生燃料电池 化学工程 电化学 固体氧化物燃料电池 氧化物 燃料电池 功率密度 电化学能量转换 电极 化学 功率(物理) 有机化学 冶金 物理化学 工程类 物理 量子力学
作者
Zongping Shao,Sossina M. Haile
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:431 (7005): 170-173 被引量:3120
标识
DOI:10.1038/nature02863
摘要

Fuel cells directly and efficiently convert chemical energy to electrical energy. Of the various fuel cell types, solid-oxide fuel cells (SOFCs) combine the benefits of environmentally benign power generation with fuel flexibility. However, the necessity for high operating temperatures (800-1,000 degrees C) has resulted in high costs and materials compatibility challenges. As a consequence, significant effort has been devoted to the development of intermediate-temperature (500-700 degrees C) SOFCs. A key obstacle to reduced-temperature operation of SOFCs is the poor activity of traditional cathode materials for electrochemical reduction of oxygen in this temperature regime. Here we present Ba(0.5)Sr(0.5)Co(0.8)Fe(0.2)O(3-delta)(BSCF) as a new cathode material for reduced-temperature SOFC operation. BSCF, incorporated into a thin-film doped ceria fuel cell, exhibits high power densities (1,010 mW cm(-2) and 402 mW cm(-2) at 600 degrees C and 500 degrees C, respectively) when operated with humidified hydrogen as the fuel and air as the cathode gas. We further demonstrate that BSCF is ideally suited to 'single-chamber' fuel-cell operation, where anode and cathode reactions take place within the same physical chamber. The high power output of BSCF cathodes results from the high rate of oxygen diffusion through the material. By enabling operation at reduced temperatures, BSCF cathodes may result in widespread practical implementation of SOFCs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
十三发布了新的文献求助10
刚刚
聪明机器猫完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
桐桐应助xiaoshuan采纳,获得10
1秒前
w蛋包饭w完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
qzy发布了新的文献求助10
1秒前
乐乐应助文艺冰蝶采纳,获得10
2秒前
羽木风言应助ci采纳,获得10
2秒前
CipherSage应助liuxiaomeng采纳,获得10
2秒前
Sten完成签到,获得积分10
3秒前
田様应助欢呼的世立采纳,获得10
3秒前
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
Sten发布了新的文献求助10
6秒前
不安书雁发布了新的文献求助10
7秒前
高兴的灰狼完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
mote完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI6.4应助lanse采纳,获得10
9秒前
月下独酌发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
hsing完成签到,获得积分10
10秒前
大个应助苗条的荧荧采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
Menand发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
12秒前
12秒前
qzy发布了新的文献求助10
12秒前
黄超完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The anomeric effect 1000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders: Interdisciplinary Perspectives 750
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7734150
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9284606
关于积分的说明 20166133
捐赠科研通 7312014
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3304622
关于科研通互助平台的介绍 2457246
邀请新用户注册赠送积分活动 2313779