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
asdwind完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
DEUX完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI6.4应助111采纳,获得10
1秒前
3秒前
3秒前
哈哈哈哈哈哈完成签到,获得积分20
3秒前
南栀完成签到 ,获得积分10
3秒前
LL发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
12adfc关注了科研通微信公众号
5秒前
大个应助cherry采纳,获得10
5秒前
路路完成签到,获得积分10
6秒前
卷卷完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
shendengya发布了新的文献求助10
7秒前
Spaz发布了新的文献求助10
8秒前
liu发布了新的文献求助30
8秒前
浮生绘发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
科目三应助Troye采纳,获得10
10秒前
10秒前
小巧钢笔发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
zxt完成签到,获得积分10
11秒前
今夕何夕完成签到,获得积分10
11秒前
Akim应助李1采纳,获得10
12秒前
昏睡的山柳完成签到,获得积分10
12秒前
大个应助雨下了好久采纳,获得10
12秒前
yuqingLi完成签到,获得积分10
13秒前
kim完成签到,获得积分10
13秒前
英姑应助旋风0127采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
15秒前
15秒前
权志龙发布了新的文献求助10
15秒前
渡人舟应助QQ采纳,获得10
16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
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Neuroscience of Language 400
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 400
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 7675260
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9241591
关于积分的说明 19912200
捐赠科研通 7245130
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3286129
关于科研通互助平台的介绍 2444165
邀请新用户注册赠送积分活动 2288609