Exploring B-site high-entropy configuration of spinel oxides for improved cathode performance in solid oxide fuel cells

尖晶石 材料科学 阴极 氧化物 阳极 氧气 化学工程 电化学 固溶体 无机化学 物理化学 电极 冶金 化学 工程类 有机化学
作者
Zhuang Lin,Ben Ma,Zhaohui Chen,Lin Cheng,Yingke Zhou
出处
期刊:Journal of The European Ceramic Society [Elsevier BV]
卷期号:44 (4): 2233-2241 被引量:46
标识
DOI:10.1016/j.jeurceramsoc.2023.11.004
摘要

High-entropy engineering is an emerging strategy to enhance material properties beyond their individual components. In this study, we synthesized a high-entropy spinel oxide cathode material, Ni(Fe0.2Mn0.2Co0.2Cr0.2Ni0.2)2O4, for solid oxide fuel cells (SOFCs) using a solution combustion method. The material exhibits a spinel structure with diverse surface metal valence states and a high concentration of oxygen vacancies. Density functional theory calculations reveal the B-site high-entropy design can significantly improve the oxygen adsorption capability. Electrochemical tests demonstrate that Ni(Fe0.2Mn0.2Co0.2Cr0.2Ni0.2)2O4 has superior conductivity and oxygen reduction activity compared to binary spinel oxides. An anode-supported SOFC with Ni(Fe0.2Mn0.2Co0.2Cr0.2Ni0.2)2O4 cathode achieved a peak power density of 583 mW cm-2 at 800 °C. Impedance and relaxation time distribution (DRT) analyses indicate that the oxygen molecular dissociation and oxygen atom diffusion dominates the cathode polarization. This study demonstrates that high-entropy engineering of the B-site in spinel oxides is a promising strategy to optimize cathode performance for 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
yyyyqqq发布了新的文献求助30
刚刚
所所应助某某采纳,获得10
1秒前
宋宋不迷糊完成签到 ,获得积分10
1秒前
小半发布了新的文献求助10
2秒前
单薄靖儿完成签到,获得积分10
2秒前
4秒前
6秒前
李爱国应助Tlihailihai采纳,获得10
7秒前
小周完成签到 ,获得积分10
7秒前
zyw发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
小梁同学完成签到,获得积分20
11秒前
12秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
Au_应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得30
14秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
一袋星光发布了新的文献求助30
14秒前
赢赢赢发布了新的文献求助10
15秒前
Owen应助虚心飞鸟采纳,获得10
17秒前
yuyu877发布了新的文献求助10
17秒前
xiaoxiao完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
19秒前
20秒前
power发布了新的文献求助10
22秒前
益笙鸿老板完成签到 ,获得积分10
22秒前
22秒前
23秒前
青青儿发布了新的文献求助10
23秒前
852应助zzy采纳,获得10
24秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
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 7267694
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8888437
关于积分的说明 18788032
捐赠科研通 6944444
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3203347
关于科研通互助平台的介绍 2376267
邀请新用户注册赠送积分活动 2179204