通过A位调控强化双钙钛矿氧还原反应活性及稳定性（英文）

作者：朱峰; 何帆; 徐康; 陈宇^*

来源：Science China-Materials, 2022, 65(11): 3043-3052.

制约陶瓷基燃料电池钙钛矿阴极的电化学性能的主要因素是其缓慢的氧还原反应(ORR)动力学和较差的稳定性.这两个性能的好坏在很大程度上取决于钙钛矿基阴极材料的A位元素.因此,在本工作中,我们提出一种双钙钛矿氧化物Ba0.8Gd0.8Pr0.4Co2O6-δ(BGPC)的A位元素调控策略,显著提高BGPC的ORR活性和稳定性.作为La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2O3-δ电解质支撑的单电池阴极材料时,BGPC表现出优异的电化学活性和稳定性.比如,在800℃时,电极的面积比电阻为0.170Ωcm2,并且电池的峰值功率密度达到1.189 W cm-2,优于目前商业化的(La0.6Sr0.4)0.95Co0.2Fe0.8O3-δ(LS95CF)阴极的性能(峰值功率密度为1.079 W cm-2).此外,在0.5 A cm-2的恒流工作模式下,使用BGPC作为阴极的单电池稳定性(衰减速率为0.074%h-1)优于使用LS95CF阴极的单电池(衰减速率为0.13%h-1).优异的电化学性能和良好的稳定性,表明钙钛矿材料的A位调控是提高电极电化学活性和稳定性的一种有效策略.

• 单位
  华南理工大学