表面化学调节BaGd_0.8La_0.2Co₂O_6-δ作为固体氧化物细胞的活性空气电极

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
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 固体氧化物电池 (SOC) 需要高效的空气电极以实现最佳性能.
• 电极材料的表面化学质量极大地影响了电催化活性.
• BaGd_0.8La_0.2Co₂O_6-δ (BGLC) 是 SOC 应用的一个有前途的双矿.

研究的目的:

• 调节BGLC双矿的表面化学物质,以提高SOC中的空气电极性能.
• 研究酸性处理对BGLC表面特性和电催化活性的影响.
• 开发一种无烧结的制造方法,用于Ba缺乏的BGLC空气电极.

主要方法:

• 用不同酸度的酸溶液对BGLC进行表面处理.
• 表面化学的表征,包括离子溶解和氧空位度.
• 使用无烧结方法制造SOC,使用缺乏Ba的BGLC空气电极.
• 电化学性能测试,包括功率密度和电解电流密度.

主要成果:

• 酸性处理选择性地溶解了BGLC表面的Ba离子,造成了Ba缺乏.
• 巴缺乏增加了表面氧空隙度和增强了电催化活性.
• 带有Ba缺乏BGLC电极的SOC实现了1.04W cm-2的峰值功率密度 (与原始BGLC的0.64W cm-2相比).
• 电解电流密度达到1.48A cm-2在1.3V的Ba缺乏BGLC电极 (vs. 1.02A cm-2原始BGLC).

结论:

• 通过选择性Ba溶解进行表面化学调制是一种有效的策略,可以提高SOC中的BGLC空气电极性能.
• 一个无烧结的制造路线保留了有益的Ba缺乏表面.
• 这种方法提供了一种简单而有效的方法,用于为SOCs开发高性能空气电极.