基于铁的双矿氧化物作为中温固体氧化物燃料电池的阴极材料的制备和性能
Liangmei Xue1, Songbo Li1, Shengli An2
1School of Chemistry and Chemical Engineering, Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014010, China.
Molecules (Basel, Switzerland)
|November 27, 2024
概括
在LaBaFe2-xMoxO5+δ (LBFMx) 矿中合可以提高中温固体氧化物燃料电池 (IT-SOFC) 的阴极性能. 优化的LBFM0.1材料显示出出色的电化学活性和稳定性.
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
- 能源转换 能源转换
背景情况:
- 双矿氧化物被研究为固体氧化物燃料电池 (SOFC) 的阴极材料.
- 基于铁的双矿通常具有低导电性和较差的电催化活性.
- B位离子替代可以调整催化活性并提高性能.
研究的目的:
- 为了研究 (Mo) 替代对LaBaFe2-xMoxO5+δ (LBFMx) 矿的性能的影响.
- 评估LBFMx作为中温固体氧化物燃料电池 (IT-SOFC) 的阴极材料.
- 为了优化Mo兴奋剂度,以提高电化学性能和稳定性.
主要方法:
- 合成LaBaFe2-xMoxO5+δ (x = 0, 0.03, 0.05, 0.07, 0.1) 的矿材料.
- 结构性质的表征,包括细胞体积和杂质阶段形成.
- 阴极材料在以阳极支的单细胞中进行电化学性能测试.
主要成果:
- 在LBFMx中的Mo替代调节氧空位度,并加速氧减少反应.
- 在x=0.1 (LaBaFe1.9Mo0.1O5+δ) 的最佳兴奋剂导致电化学性能得到改善,没有显著的杂质阶段形成.
- 在800°C时,LaBaFe1.9Mo0.1O5+δ具有0.017 Ω·cm2的低极化电阻,峰值功率密度为599 mW·cm−2.2.
结论:
- 兴奋剂是一种有效的策略,可以增强IT-SOFCs的基于Fe的双矿天极的电化学活性和稳定性.
- 作为IT-SOFC应用的高性能阴极材料,LaBaFe1.9Mo0.1O5+δ显示出有前途的潜力.
- 该研究强调了受控兴奋剂的重要性,以平衡性能提升和材料稳定性.
