Enhancing Active Surface Area and Gas Diffusion Properties of Low‐Temperature Solid Oxide Fuel Cell Cathodes by Sputtering with Glancing Angle Deposition

材料科学 阴极 纳米孔 溅射 立方氧化锆 多孔性 电解质 氧化物 极化(电化学) 阳极氧化 固体氧化物燃料电池 溅射沉积 化学工程 氧化钇稳定氧化锆 电化学 三相边界 阳极 沉积(地质) 薄膜 光电子学 功率密度 复合材料 纳米技术 气体扩散 X射线光电子能谱 脉冲激光沉积 物理气相沉积 表面扩散 电极
作者
J. Hwang,Yangjae Kim,Seungjae Lee,Nguyen Minh,Sanghoon Lee,Gu Young Cho,Suk Won Cha
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:22 (19): e09753-e09753 被引量:1
标识
DOI:10.1002/smll.202509753
摘要

ABSTRACT This paper reports an effective approach we have developed to sputter nanoporous single‐phase La 0 . 6 Sr 0 . 4 Co 0 . 2 Fe 0 . 8 O 3 ‐ δ (LSCF) thin‐film cathodes using glancing angle deposition (GLAD), which leverages the self‐shadowing effect to engineer nanocolumnar architectures with high porosity. By systematically tuning the sputtering pressure and film thickness, we achieved precise control over the cathode morphology, resulting in tunable porosity and triple‐phase boundary (TPB) density. The GLAD‐fabricated LSCF cathode deposited at 0.40 Pa exhibited a nanocolumnar porosity of 21.5%, compared to 7.5% for a conventionally sputtered LSCF film. At a thickness of 240 nm, this cathode achieved a polarization resistance of 6.4 Ω cm 2 at 500 °C, in contrast to 32.9 Ω cm 2 for its conventionally sputtered counterpart. Electrochemical analysis attributed this improvement to enhanced gas diffusion and surface exchange properties enabled by the nanocolumnar architecture. An anodized aluminum oxide (AAO)‐supported thin‐film SOFC (TF‐SOFC) integrating the optimized GLAD‐fabricated LSCF cathode (with yttria‐stabilized zirconia (YSZ) electrolyte and nickel‐yttrium doped ceria (YDC) anode) delivered a peak power density of 836 mW cm − 2 at 550 °C. These results establish GLAD sputtering as a promising strategy for engineering high‐performance, nanoporous single‐phase cathodes in LT‐SOFC systems.
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
科研通AI6.4应助long采纳,获得10
刚刚
NexusExplorer应助番号01采纳,获得10
刚刚
1秒前
1秒前
sl发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
T_KYG完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
王梓磬完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
yyt发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
nn完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
健忘芷天应助刘蕾采纳,获得10
5秒前
Kevin完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
Orange应助Efei采纳,获得10
6秒前
6秒前
rio发布了新的文献求助10
6秒前
恩雁发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
共享精神应助南风采纳,获得10
7秒前
8秒前
mll完成签到,获得积分10
8秒前
177发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
zhanghaha发布了新的文献求助10
8秒前
分页符发布了新的文献求助10
8秒前
乔中义完成签到 ,获得积分10
9秒前
123完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
卧底玛雅应助wlx采纳,获得10
10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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
模型平均及其应用 900
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Évora na Idade Média 555
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
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 7342882
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8955226
关于积分的说明 19012670
捐赠科研通 6994988
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3219326
关于科研通互助平台的介绍 2384567
邀请新用户注册赠送积分活动 2199475