A reversible perovskite air electrode for active and durable oxygen reduction and evolution reactions via the A-site entropy engineering

三元运算 电解质 材料科学 双功能 克拉克电极 析氧 耐久性 氧气 电极 电解 化学工程 无机化学 催化作用 化学 复合材料 工程类 电化学 物理化学 有机化学 程序设计语言 计算机科学
作者
Fan He,Feng Zhu,Dongliang Liu,Yucun Zhou,Kotaro Sasaki,YongMan Choi,Meilin Liu,Yu Chen
出处
期刊:Materials Today [Elsevier BV]
卷期号:63: 89-98 被引量:55
标识
DOI:10.1016/j.mattod.2023.02.006
摘要

The performance of reversible solid oxide electrochemical cells (R-SOECs) is largely hindered by the insufficient electroactivity and poor durability of the bifunctional air electrodes, where the oxygen reduction and evolution reactions (ORR and OER) occur. Here, we report our findings in boosting the electrochemical activity and durability of an air electrode with Pr0.2Ba0.2Sr0.2La0.2Ca0.2CoO3-δ (PBSLCC) via an A-site entropy engineering. The PBSLCC electrode shows enhanced oxygen reaction activity and excellent durability compared to binary and ternary double perovskites (PrBaCo2O5+δ and Pr0.8Ba0.8Ca0.4Co2O5+δ, respectively). A low and nearly unchanged area-specific resistance of 0.042 Ω cm2 is achieved at 750 °C during the 225-h stability test. La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2O3-δ electrolyte-supported cells with the PBSLCC air electrode show remarkable performance at 800 °C, demonstrating a peak power density of 1.2 W cm−2 in the fuel cell mode, and a current density of −1.1 A cm−2 at 1.3 V in the electrolysis mode while maintaining the excellent cycling durability of 228 h at ±0.5 A cm−2 under humidified H2 (10% H2O). A bulk oxygen p-band center model is applied to verify that tailoring of the A-site entropy strongly influences the surface exchange coefficients (k*chem), leading to higher oxygen reaction activity of PBSLCC than the binary and ternary perovskites. This study opens a new class of high-entropy perovskites for the rational design of air electrodes for R-SOECs with high activity and durability.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
寒梅恋雪发布了新的文献求助10
1秒前
ding应助外向的醉易采纳,获得10
1秒前
可问春风完成签到,获得积分10
2秒前
体贴凌柏完成签到,获得积分10
3秒前
贫穷的塔姆完成签到,获得积分10
4秒前
我在南湾湖边完成签到,获得积分10
4秒前
快乐的雨竹完成签到,获得积分10
5秒前
虚心的雁完成签到,获得积分10
6秒前
浩浩完成签到 ,获得积分0
7秒前
8秒前
lpx43完成签到,获得积分10
8秒前
zz2905发布了新的文献求助10
11秒前
一蓑烟雨完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
13秒前
崔崔发布了新的文献求助10
14秒前
ff不吃芹菜完成签到,获得积分10
15秒前
叶子完成签到,获得积分10
15秒前
唐唐完成签到,获得积分10
16秒前
123发布了新的文献求助10
16秒前
19秒前
朵朵完成签到,获得积分10
21秒前
发呆的小号完成签到 ,获得积分10
21秒前
充电宝应助原本采纳,获得10
23秒前
山260完成签到 ,获得积分10
23秒前
badada完成签到,获得积分10
23秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
伶俐乐菱应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
26秒前
26秒前
26秒前
shadow完成签到,获得积分10
27秒前
sen123完成签到,获得积分10
28秒前
123完成签到,获得积分20
29秒前
30秒前
NATURECATCHER完成签到,获得积分10
30秒前
温暖霸完成签到,获得积分10
30秒前
以筱完成签到,获得积分10
31秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Handbook of Industrial Diamonds.Vol2 1100
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4038235
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3575992
关于积分的说明 11374009
捐赠科研通 3305760
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1819276
邀请新用户注册赠送积分活动 892662
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815022