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
Owen应助androabo采纳,获得30
3秒前
所所应助郭强采纳,获得10
11秒前
22秒前
28秒前
千島雪穂发布了新的文献求助10
33秒前
艳艳宝完成签到 ,获得积分10
35秒前
青平完成签到 ,获得积分10
38秒前
漂亮姐姐完成签到 ,获得积分10
1分钟前
oscar完成签到,获得积分0
1分钟前
郑丽琴完成签到 ,获得积分10
1分钟前
我本人lrx完成签到 ,获得积分10
1分钟前
beyondh发布了新的文献求助10
1分钟前
希望遇见的人都越来越好完成签到,获得积分10
1分钟前
快乐学习每一天完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
郭强发布了新的文献求助10
2分钟前
玥月完成签到 ,获得积分10
2分钟前
唐春明完成签到,获得积分10
2分钟前
不安的如天完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
叮当完成签到,获得积分10
2分钟前
会飞的柯基完成签到 ,获得积分10
2分钟前
貔貅完成签到 ,获得积分10
2分钟前
郭强完成签到,获得积分10
2分钟前
t铁核桃1985完成签到 ,获得积分0
2分钟前
ryq327完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
3分钟前
梦游菌完成签到 ,获得积分10
3分钟前
科研通AI2S应助beyondh采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
androabo发布了新的文献求助30
3分钟前
赘婿应助ukmy采纳,获得10
4分钟前
丘比特应助androabo采纳,获得30
4分钟前
千里草完成签到,获得积分10
4分钟前
东京今夜下雪完成签到 ,获得积分10
4分钟前
冷静的尔竹完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
科研通AI6.2应助dawn采纳,获得10
4分钟前
淡然的冬瓜完成签到,获得积分10
4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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6518930
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8311588
关于积分的说明 17769922
捐赠科研通 5620951
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2926594
邀请新用户注册赠送积分活动 1903400
关于科研通互助平台的介绍 1764125