A Highly Efficient and Robust Bifunctional Perovskite‐Type Air Electrode with Triple‐Conducting Behavior for Low‐Temperature Solid Oxide Fuel Cells

材料科学 氧化物 钙钛矿(结构) 双功能 氧化钴 阴极 电化学 电极 化学工程 纳米技术 催化作用 冶金 化学 有机化学 物理化学 工程类
作者
Zilin Ma,Qirui Ye,Bingkai Zhang,Wenying Yang,Feifei Dong,Meng Ni,Zhan Lin
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:32 (47) 被引量:63
标识
DOI:10.1002/adfm.202209054
摘要

Abstract Cobalt‐rich materials have generally been recognized as the prevailing candidates of cathodes for low‐temperature solid oxide fuel cells (LT‐SOFCs, 400–600 °C). Regrettably, their instability and high cost are the major concerns for future commercialization. In response to these drawbacks, here, an A‐site‐deficient low‐cobalt‐containing perovskite‐type oxide, Ba 0.95 Fe 0.7 Co 0.2 Sc 0.1 O 3‐δ (BFCS0.95), as an efficient bifunctional electrode with triple‐conducting (H + |O 2− |e − ) nature for oxygen‐ion conducting SOFCs (O‐SOFCs) and proton conducting SOFCs (H‐SOFCs) is proposed. BFCS0.95 electrode exhibits impressive versatility in catalyzing oxygen reduction reaction, i.e., ultralow area‐specific resistances (0.072 Ω cm 2 for O‐SOFCs and 0.4 Ω cm 2 for H‐SOFCs at 550 °C, respectively), extraordinarily high power outputs (1092 mW cm −2 for O‐SOFCs and 419 mW cm −2 for H‐SOFCs at 550 °C, respectively), excellent long‐term durability (>100 h for O‐SOFCs and H‐SOFCs at 600 °C), remarkable reversibility between pure air and CO 2 ‐containing air, and superior resistance against temperature fluctuations. The combined experimental and computational studies elucidate the roles of A‐site deficient state and triple‐conducting behavior, both of which are essential to overall electrochemical performance. Low‐cobalt‐containing feature also makes BFCS0.95 cathode economically competitive among all cobalt‐containing analogues. Overall, the finding paves a highly efficient route to develop bifunctional electrodes for LT‐SOFCs toward a sustainable energy future.
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
刚刚
1秒前
melon发布了新的文献求助20
1秒前
phy发布了新的文献求助10
2秒前
轩仔完成签到,获得积分10
3秒前
Melancholylre完成签到,获得积分20
3秒前
qing_li完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
科研通AI6.4应助李Tt采纳,获得10
4秒前
4秒前
确幸发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
安详的蜜粉完成签到,获得积分10
6秒前
miemie完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
fanghuhu完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
上官若男应助ffchen111采纳,获得10
8秒前
英姑应助在望采纳,获得10
9秒前
优美馒头发布了新的文献求助10
9秒前
小马甲应助文艺的夏烟采纳,获得10
9秒前
whz发布了新的文献求助10
9秒前
FLS完成签到 ,获得积分10
11秒前
张欢馨应助dde采纳,获得10
11秒前
科目三应助dde采纳,获得10
11秒前
le发布了新的文献求助10
11秒前
英姑应助dde采纳,获得10
11秒前
英姑应助dde采纳,获得10
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
紫色风铃发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
想去快乐里躲躲完成签到,获得积分10
15秒前
烂漫的成风完成签到,获得积分10
15秒前
叮叮当当当完成签到 ,获得积分10
15秒前
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
化工安全与环保 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 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 7649780
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9222061
关于积分的说明 19798911
捐赠科研通 7215675
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3278255
关于科研通互助平台的介绍 2439022
邀请新用户注册赠送积分活动 2276894