Ni-doped Fe-based perovskite to obtain multifunctional and highly efficient electrocatalytic active IT-SOFC electrode

阳极 电极 兴奋剂 阴极 材料科学 电解质 固体氧化物燃料电池 交换电流密度 氧化物 析氧 化学工程 氧气 功率密度 分析化学(期刊) 电化学 光电子学 化学 热力学 冶金 物理化学 工程类 功率(物理) 物理 有机化学 色谱法 塔菲尔方程
作者
Jinghe Bai,Leilei Niu,Qiurong Zhu,Defeng Zhou,Xiaofei Zhu,Ning Wang,Wenfu Yan,Jianqiu Wang,Qingwen Liang,Cheng Wang
出处
期刊:Fuel [Elsevier]
卷期号:365: 131334-131334 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.fuel.2024.131334
摘要

This paper systematically studies Ni doping at Fe sites in La0.6Sr0.4Co0.3Fe0.7O3-δ (LSCF) as an intermediate temperature solid oxide fuel cell (IT-SOFC) electrode. The electrocatalytic activity of Ni-doped electrodes in oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER) modes was analyzed, rather than individual cathode or anode. The results indicate that Ni doping increases the internal vacancies, ORR activity, and charge transfer ability of La0.6Sr0.4Co0.3Fe0.6Ni0.15O3-δ (LSCFN15). In addition, compared to LSCF, LSCFN15 also reduces the energy barriers for surface oxygen exchange and bulk diffusion, thereby increasing the overall ORR kinetic rate. Combined with the distribution of relaxation time (DRT) analysis, it was confirmed that Ni-doped LSCFN15 increased the adsorption and dissociation rates of oxygen. At 750 ℃, the area-specific resistance (ASR) of LSCFN15 reached 0.045 Ω cm2, which is only 58.4 % of LSCF (0.077 Ω cm2). As a SOFC cathode, the peak power density (PPD) reached 1175 mW cm−2, 1.31 times that of LSCF (898 mW cm−2). As a SOFC anode, the current exchange density of LSCFN15 in OER mode reaches 164 mA cm−2, which is higher than the 125 mA cm−2 of LSCF, indicating that LSCFN15 also has the potential to serve as an anode for SOFC. In addition, Ni doping reduces the thermal expansion coefficient of the electrode and improves its thermal compatibility with traditional electrolytes. As an electrode, LSCFN15 exhibits excellent long-term stability in both SOFC and SOEC modes. Overall, Ni-doped Fe-based perovskite can improve the ORR and OER activities while enhancing the stability of cell operation and is expected to obtain multifunctional SOFC electrode materials.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
调研昵称发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
壮观依云完成签到,获得积分20
刚刚
华仔应助百德威采纳,获得10
1秒前
刘茂甫发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
DouBo完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
zl发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
5秒前
6秒前
6秒前
7秒前
大轩发布了新的文献求助10
7秒前
耍酷秋完成签到,获得积分10
8秒前
linuo应助明理半山采纳,获得20
8秒前
杜兰特工队完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
津津乐道发布了新的文献求助30
10秒前
10秒前
耍酷秋发布了新的文献求助10
10秒前
王哈哈发布了新的文献求助30
11秒前
锅里有虾发布了新的文献求助10
11秒前
Liam发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
李大爷的科研完成签到 ,获得积分10
13秒前
Zhy发布了新的文献求助10
14秒前
科研通AI2S应助zl采纳,获得10
14秒前
14秒前
15秒前
15秒前
Cccc发布了新的文献求助10
15秒前
香蕉觅云应助小可爱采纳,获得30
16秒前
16秒前
等你下课发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 800
Essentials of thematic analysis 700
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Внешняя политика КНР: о сущности внешнеполитического курса современного китайского руководства 500
Revolution und Konterrevolution in China [by A. Losowsky] 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3124472
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2774822
关于积分的说明 7723991
捐赠科研通 2430264
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1290985
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 622052
版权声明 600297