(La0.8Sr0.2)0.98MnO3-δ-Zr0.92Y0.16O2-δ:PrOx for oxygen electrode supported solid oxide cells

近程 化学 氧气 氧化物 燃料电池 电极 克拉克电极 化学工程 催化作用 物理化学 一氧化碳 有机化学 电解质 工程类
作者
Tianrang Yang,Shannon L. Kollasch,Jerren Grimes,Alan Xue,Scott A. Barnett
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier BV]
卷期号:306: 121114-121114 被引量:20
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2022.121114
摘要

(La 0.8 Sr 0.2 ) 0.98 MnO 3-δ (LSM)- Zr 0.92 Y 0.16 O 2-δ (YSZ) has been widely studied as the cathode for solid oxide fuel cells (SOFCs), but its low activity has been a cell performance limiting factor. Herein, LSM-YSZ:PrO x composite is developed as an active electrocatalyst for both oxygen reduction and evolution reactions. A single step PrO x infiltration into LSM-YSZ lowers the polarization resistance (R p ) 10–20 times depending on the test temperature. Distribution of relaxation times (DRT) calculation reveals that adding PrO x affects surface exchange between adsorbed/desorbed oxygen and lattice oxygen, and oxygen dissociative adsorption/desorption. A symmetrical cell with a thin YSZ electrolyte sandwiched between thick LSM-YSZ:PrO x electrode-supports is developed and its oxygen generation performance and stability are evaluated under various current densities and temperatures. Reversible solid oxide cell (ReSOC) performance is also reported for LSM-YSZ:PrO x supported cells with the oxide fuel electrode Sr 0.95 (Ti 0.3 Fe 0.63 Ni 0.07 )O 3-δ (STFN). • LSM-YSZ:PrOx is an highly active electrocatalyst for oxygen reduction and evolution reactions. • LSM-YSZ:PrO x ∣YSZ∣LSM-YSZ:PrO x cell shows excellent oxygen generating performance. • LSM-YSZ:PrO x ,O 2 ∣YSZ∣Sr 0.95 (Ti 0.3 Fe 0.63 Ni 0.07 )O 3-δ cell is amongst the best reported oxygen-electrode supported cells.
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