清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Nanoscale Intertwined Biphase Nanofiber as Active and Durable Air Electrode for Solid Oxide Electrochemical Cells

材料科学 X射线光电子能谱 氧化物 电化学 电极 化学工程 纳米纤维 纳米尺度 纳米技术 物理化学 化学 冶金 工程类
作者
Xiaoxin Zhang,Yanping Zheng,Zhenfa Ding,Guangming Yang,Xiao Xiao,Meilan Peng,Mengjie Wu,Jianhui Li,Jun Liu,Abdullah N. Alodhayb,Xian‐Zhu Fu,Zongping Shao,Yifei Sun
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:11 (23): 8592-8602 被引量:9
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.3c01447
摘要

The poor temperature activity and durability due to surface Sr segregation are two main challenges restricting the practicability of state-of-the-art La1–xSrxCo1–yFeyO3 (LSCF) air electrodes for solid oxide electrochemical cells (SOCs). This article reports the recent discovery to unleash the constraints of performance and stability by constructing a novel nanofiber air electrode consisting of a LSCF host and GDC guest in nanoscale intertwined moiety (LSCF/GDC NF). The electrical conductivity relaxation and distribution of relaxation time results collectively disclosed the boosted surface oxygen exchange rate by two orders of magnitude at moderate SOC operation conditions (600 °C), as compared to commercial LSCF (1.01 × 10–3 cm s–1 vs 4.1 × 10–5 cm s–1). As a result, the electrochemical performance was synchronically promoted by over 5-fold (0.12 Ω·cm2 vs 0.64 Ω·cm2). Moreover, the interval stability test over 200 h in switching atmospheres (air/H2O/CO2) buttresses the superb robustness of LSCF/GDC NF with an extremely slow deactivation rate of 1.79 × 10–6 Ω·cm2 h–1 and nondetectable top-surface Sr segregation, collectively affirmed by X-ray photoelectron spectroscopy and low-energy ion scattering spectra. At atomic scale, the operando X-ray diffraction results preliminarily unravel that the formation of intertwined moiety employs the compressive strain on LSCF, which maintains the length of Sr–O against thermoinduced elongation. In addition, systemically, XPS and density functional theory simulation results prove the thermodynamically favored formation of oxygen vacancies at the biphase boundary in LSCF/GDC NF and raised the energy barrier for the formation of an intrinsic vacant Sr site. This study provides a practical and facile strategy to engineer the air electrode with enhanced performance and durability.

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
年轻花卷完成签到,获得积分10
3秒前
内向的紫槐完成签到,获得积分10
9秒前
温柔的香岚完成签到,获得积分10
15秒前
xsh完成签到,获得积分10
21秒前
凶狠的草莓完成签到,获得积分10
36秒前
天真的紫安完成签到,获得积分10
37秒前
甜美尔烟完成签到,获得积分10
49秒前
茶缸子完成签到,获得积分10
57秒前
茶缸子01完成签到,获得积分10
1分钟前
沉默的从波完成签到,获得积分10
1分钟前
马大帅完成签到,获得积分10
1分钟前
满意的平凡完成签到,获得积分10
1分钟前
爱笑歌曲完成签到,获得积分10
1分钟前
Gary完成签到 ,获得积分10
1分钟前
渡人舟的应助被科研通管家采纳,获得10
1分钟前
粗犷的骁完成签到,获得积分10
1分钟前
活力尔柳完成签到 ,获得积分10
1分钟前
酷酷的海莲完成签到,获得积分10
2分钟前
FWCY发布了新的文献求助10
2分钟前
懵懂的小之完成签到,获得积分10
2分钟前
Benhnhk21完成签到,获得积分10
2分钟前
汉堡包的应助被荷兰香猪采纳,获得10
2分钟前
善良士晋完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
荷兰香猪发布了新的文献求助10
2分钟前
柔弱的妙旋完成签到,获得积分10
2分钟前
荷兰香猪完成签到,获得积分10
2分钟前
尹小青完成签到,获得积分10
2分钟前
含蓄音响完成签到,获得积分10
2分钟前
3分钟前
忘忧Aquarius完成签到,获得积分0
3分钟前
3分钟前
科研通AI6.4的应助被小样QQ星采纳,获得10
3分钟前
多少完成签到,获得积分10
3分钟前
瘦瘦以亦发布了新的文献求助10
3分钟前
wzbc完成签到,获得积分10
3分钟前
瘦瘦以亦完成签到,获得积分10
3分钟前
白雪完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
迷路万天完成签到,获得积分10
3分钟前
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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Sustainable Engineered Micro/Nanofibers and Hybrid Nanocomposites for Environmental Remediation 400
Ecotourism 400
Liquidus diagram and viscosity estimation in pseudo-binary system Li2B6O10–LiF 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8076014
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9494099
关于积分的说明 21378097
捐赠科研通 7643854
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3399967
关于科研通互助平台的介绍 2529702
邀请新用户注册赠送积分活动 2438642