基于铁的双矿与Zn剂,用于提高电化学性能,作为中温固体氧化物燃料电池阴极材料

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电化学 电化学 电化学
• 固体氧化物燃料电池 (SOFC) 是一种

背景情况:

• LaBaFe2O5+是SOFCs的一个有前途的材料.
• 通过兴奋剂优化其特性对于提高性能至关重要.
• 过渡金属兴奋剂,特别是Zn2+,正在研究其影响.

研究的目的:

• 为了研究B位Zn兴奋剂对LaBaFe2O5+的影响.
• 评估晶体结构的变化,热膨胀和电化学性质.
• 评估材料作为SOFCs的阴极的适用性.

主要方法:

• 合成LaBaFe2-xZnxO5+ (x = 0-0.2) 陶的方法.
• 使用X射线衍射 (XRD),X射线光电子谱学 (XPS) 和扫描电子显微镜 (SEM) 的表征.
• 电化学性能测试包括导电性,阻抗光谱和功率密度测量.

主要成果:

• 兴奋剂增加了单元细胞体积和晶格扩张,而没有改变晶体结构.
• 随着更高的兴奋剂水平,观察到氧空位度增加和Fe4+含量增加.
• 实现了优化导电性 (103 S cm-1) 和降低极化电阻 (0.014 Ω cm2),峰值功率密度为453 mW cm-2.

结论:

• 在SOFC应用中,Zn兴奋剂有效地改变了LaBaFe2O5+的特性.
• 优化的材料表现出增强的电化学活性和热稳定性.
• 拉巴Fe1.8Zn0.2O5+显示出作为SOFC的高效阴极材料的巨大潜力.