Redesigning protonic ceramic electrochemical cells to lower the operating temperature

陶瓷 电化学 材料科学 工作温度 化学工程 纳米技术 复合材料 化学 电气工程 电极 工程类 物理化学
作者
Fan Liu,David R. Diercks,Praveen Kumar,Arim Seong,Mohammed Hussain Abdul Jabbar,Cenk Gümeci,Yoshihisa Furuya,Nilesh Dale,Takanori Oku,Masahiro Usuda,Pejman Kazempoor,Iman Ghamarian,Lin Liu,Liyang Fang,Di Chen,Zixian Wang,Stephen J. Skinner,Chuancheng Duan
出处
期刊:Science Advances [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:11 (2)
标识
DOI:10.1126/sciadv.adq2507
摘要

Protonic ceramic electrochemical cells (PCECs) can operate at intermediate temperatures (450° to 600°C) for power generation and hydrogen production. However, the operating temperature is still too high to revolutionize ceramic electrochemical cell technology. Lowering the operating temperature to <450°C will enable a wider material choice and reduce system costs. We present approaches to redesigning PCECs via readily fabricated single-grain–thick, chemically homogeneous, and robust electrolytes and a nano-micro positive electrode. At 450°C, the PCECs achieve a peak power density of 1.6 watt per square centimeter on H 2 fuel, 0.5 watt per square centimeter on NH 3 fuel, and 0.3 watt per square centimeter on CH 4 fuel in fuel cell mode. In steam electrolysis mode, a current density of >0.6 ampere per square centimeter with a Faradaic efficiency of >90% is achievable at 1.4 volt and 400°C. In addition, exceptional durability (>2000 hours) has been demonstrated, with a degradation rate of <0.01 millivolt per 100 hours in fuel cell mode at 400°C.
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
C陈完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
suger发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
干雅柏完成签到,获得积分10
4秒前
八九完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
干雅柏发布了新的文献求助10
7秒前
Stardust发布了新的文献求助10
7秒前
黑白和完成签到 ,获得积分10
8秒前
yang完成签到,获得积分10
9秒前
金蛋蛋发布了新的文献求助10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
12秒前
16秒前
21秒前
淡定的电源完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
lm发布了新的文献求助10
27秒前
29秒前
善学以致用应助孤独问旋采纳,获得10
29秒前
孙燕应助霸气安筠采纳,获得30
30秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得20
30秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
CAOHOU应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
CAOHOU应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
31秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
CAOHOU应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得20
31秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
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 3989378
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3531442
关于积分的说明 11254002
捐赠科研通 3270126
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1804887
邀请新用户注册赠送积分活动 882087
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809173