B-site La, Ce, and Pr-doped Ba0.5Sr0.5Co0.7Fe0.3O3- perovskite cathodes for intermediate-temperature solid oxide fuel cells: Effectively promoted oxygen reduction activity and operating stability

阴极 镧系元素 钙钛矿(结构) 材料科学 氧化物 电化学 兴奋剂 密度泛函理论 极化(电化学) 无机化学 化学工程 纳米技术 电极 物理化学 离子 化学 光电子学 计算化学 有机化学 冶金 工程类
作者
Daqian Liu,Yingnan Dou,Tian Xia,Qiang Li,Liping Sun,Li‐Hua Huo,Hui Zhao
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier]
卷期号:494: 229778-229778 被引量:55
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2021.229778
摘要

Highly active cathode materials are crucial to accelerating the commercialization of intermediate-temperature solid oxide fuel cells (IT-SOFCs). Herein, a facile doping strategy is proposed to promote the electrode performance of simple perovskite oxides by introducing the lanthanide (Ln = La, Ce, and Pr) ions into B-site. These materials are evaluated as promising cathodes for IT-SOFCs and characterized by electrochemical test between 500 and 700 °C. Among all Ba0.5Sr0.5Co0.7Fe0.28Ln0.02O3-δ perovskites, the Ba0.5Sr0.5Co0.7Fe0.28Pr0.02O3-δ (BSCFP) cathode exhibits the lowest polarization resistance (Rp) of 0.026 Ω cm2 at 700 °C, approximately 50% lower than that of the pristine Ba0.5Sr0.5Co0.7Fe0.3O3-δ (BSCF0.3). The BSCFP cathode-based fuel cell delivers a peak power density of 1083 mW cm−2 at 700 °C, along with exceptional operating stability for 150 h. Such performance may benefit from increased electrical conductivity and optimized surface oxygen process based on experiments and density-functional theory (DFT) calculations. The DFT calculations indicate that the Pr doping not only promotes the adsorption of oxygen species but also enhances the p-d hybridization of O 2p and Co/Fe/Pr 3d bands. The findings endow the performance modulation of the perovskite cathode systems involving the lanthanide doping at B-site.

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
华仔应助阳光的笑卉采纳,获得10
刚刚
刚刚
Hello应助陈chq采纳,获得10
刚刚
量子星尘发布了新的文献求助10
刚刚
YueCheng8899完成签到,获得积分20
1秒前
唠嗑在呐完成签到,获得积分10
1秒前
温暖的炒饭完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
粟米完成签到,获得积分10
2秒前
fengmian发布了新的文献求助10
2秒前
Akim应助疯狂的觅翠采纳,获得10
2秒前
2秒前
大龙哥886应助任性凝蝶采纳,获得10
3秒前
wanci应助认真的博采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
汉堡包应助唠嗑在呐采纳,获得10
3秒前
JamesPei应助忧心的书文采纳,获得10
4秒前
领导范儿应助忧心的书文采纳,获得10
4秒前
领导范儿应助忧心的书文采纳,获得10
4秒前
小蘑菇应助忧心的书文采纳,获得10
4秒前
所所应助夕荀采纳,获得10
4秒前
4秒前
Www完成签到 ,获得积分10
4秒前
英俊的铭应助忧心的书文采纳,获得10
4秒前
4秒前
丘比特应助忧心的书文采纳,获得200
4秒前
半夜的拼图完成签到,获得积分10
4秒前
经又夏发布了新的文献求助10
4秒前
佩琪小姨发布了新的文献求助10
5秒前
李健的粉丝团团长应助znn采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
yiyi发布了新的文献求助10
7秒前
进_发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
陈阿土完成签到,获得积分10
8秒前
华仔应助RaccoonTao采纳,获得10
9秒前
9秒前
9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
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
Building Quantum Computers 800
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
二氧化碳加氢催化剂——结构设计与反应机制研究 660
碳中和关键技术丛书--二氧化碳加氢 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5661227
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4837867
关于积分的说明 15094878
捐赠科研通 4819976
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2579690
邀请新用户注册赠送积分活动 1533972
关于科研通互助平台的介绍 1492764