SrMo_0.9O_3-δ 矿与分离的Ru纳米粒子作为固体氧化物燃料电池中的阳极

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
• 固态化学 固态化学

背景情况:

• 中温固体氧化物燃料电池 (IT-SOFC) 需要先进的阳极材料来实现高效的能量转换.
• 开发具有高催化活性和结构稳定的材料对于SOFC性能至关重要.

研究的目的:

• 为IT-SOFC应用研究一种新的矿阳极材料,Ru-SrMo_0.9O_3-δ.
• 描述材料的结构,微观结构和电化学性质.
• 为了将材料的性能与其结晶学特征和催化活性相关联.

主要方法:

• 材料合成的酸盐方法.
• 用X射线衍射 (XRD) 和中子粉衍射 (NPD) 进行结构特征.
• 扫描电子显微镜 (SEM) 和扫描传输电子显微镜 (STEM) 用于微观结构分析.
• 在电解质支持的IT-SOFC配置中使用H2燃料进行测试.

主要成果:

• 在850°C以纯燃料实现了840mW/cm2的实质性功率密度.
• NPD揭示了一个立方体,缺氧的矿结构 (SrMo_0.9O_3-δ,空间组Pm-3m) 具有潜在的离子流动性.
• SEM和STEM发现了分离的金属Ru纳米颗粒,表明了出色的催化活性.
• 研究了热膨胀系数 (TEC) 和化学兼容性.

结论:

• 由于其高性能,Ru-SrMo_0.9O_3-δ是IT-SOFC的有希望的阳极材料.
• 该材料的卓越性能归因于其矿结构和分离的Ru纳米粒子的催化活性.
• 进一步了解结构-属性关系可以指导下一代SOFC阳极材料的开发.