Highly Active and Durable Air Electrodes for Reversible Protonic Ceramic Electrochemical Cells Enabled by an Efficient Bifunctional Catalyst

材料科学 电极 化学工程 催化作用 电化学 极化(电化学) 气体扩散电极 陶瓷 双功能 复合材料 有机化学 工程类 物理化学 化学
作者
Yinghua Niu,Yucun Zhou,Weilin Zhang,Yanxiang Zhang,Conor L. Evans,Zheyu Luo,Nicholas Kane,Yong Ding,Yu Chen,Xuyun Guo,Weiqiang Lv,Meilin Liu
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:12 (12) 被引量:70
标识
DOI:10.1002/aenm.202103783
摘要

Abstract The commercialization of reversible protonic ceramic electrochemical cells is hindered by the lack of highly active and durable air electrodes exposed to high concentration of steam under operating conditions. Here, findings that dramatically enhance the electrocatalytic activity and stability of a conventional (La 0.6 Sr 0.4 ) 0.95 Co 0.2 Fe 0.8 O 3− δ (LSCF) air electrode by a multiphase catalyst coating composed of a conformal Pr 1− x Ba x CoO 3− δ thin film and exsolved BaCoO 3− δ nanoparticles, are reported. At 600 °C, the catalyst coating decreases the polarization resistance of the LSCF air electrode by a factor of 25 (from 1.09 to 0.043 Ω cm 2 ) in air and the degradation rate by two orders of magnitude (from 1.0 × 10 −2 to 1.8 × 10 −4 Ω cm 2 h −1 in humidified air with 30 vol% H 2 O). Further, a single cell with the catalyst‐coated LSCF air electrode at 600 ° C demonstrates a high peak power density of 1.04 W cm −2 in the fuel cell mode and a high current density of 1.82 A cm −2 at 1.3 V in the electrolysis mode. The significantly enhanced performance of the LSCF air electrode is attributed mainly to the high rate of surface oxygen exchange, fast surface proton diffusion, and the rapid H 2 O and O 2 dissociation on the catalysts.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
刚刚
芮rich完成签到,获得积分10
刚刚
SI发布了新的文献求助10
刚刚
三七九八完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
曾经觅云完成签到,获得积分20
3秒前
张大诚发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
可爱的函函应助狗子采纳,获得10
3秒前
4秒前
顺心绮兰发布了新的文献求助10
5秒前
海4015应助三七九八采纳,获得10
6秒前
曾经觅云发布了新的文献求助10
6秒前
华hhh发布了新的文献求助10
6秒前
科研通AI2S应助俏皮迎夏采纳,获得30
7秒前
7秒前
8秒前
李爱国应助北栀采纳,获得10
8秒前
9秒前
果果发布了新的文献求助10
9秒前
cy发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI2S应助LuoYR@SZU采纳,获得10
10秒前
384的怀表关注了科研通微信公众号
10秒前
天才Kitty猫完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
ccgod发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
wangsenyu发布了新的文献求助10
13秒前
打打应助俏皮的豌豆采纳,获得10
13秒前
hersy完成签到,获得积分10
14秒前
傻芙芙的完成签到,获得积分10
14秒前
田様应助luca采纳,获得10
15秒前
15秒前
15秒前
魔幻柜子完成签到,获得积分10
15秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
16秒前
FashionBoy应助云起龙都采纳,获得10
18秒前
魔幻柜子发布了新的文献求助10
19秒前
sunidea发布了新的文献求助10
19秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 800
Essentials of thematic analysis 700
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Внешняя политика КНР: о сущности внешнеполитического курса современного китайского руководства 500
Revolution und Konterrevolution in China [by A. Losowsky] 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3124422
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2774782
关于积分的说明 7723789
捐赠科研通 2430217
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1290974
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 622023
版权声明 600297