定制矿纳米纤维电极的可逆相变,用于高性能和耐用的可逆固体氧化物电池
Chaofan Yin1,2, Jiaming Yang1,3, Jiangyuan Feng2
1Center of Nanomaterials for Renewable Energy, State Key Laboratory of Electrical Insulation and Power Equipment, Xi'an Jiaotong University, Xi'an, 710049, People's Republic of China.
Nano-micro letters
|February 17, 2025
概括
由La0.3Sr0.6Ti0.1Co0.2Fe0.7O3-δ (LSTCF) 纳米纤维和Co3Fe7纳米粒子制成的新对称电极可以提高可逆固体氧化物细胞 (RSOC) 的性能. 这种电极提高了能量转换应用的效率和耐用性.
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:
- 可逆固体氧化物电池 (RSOC) 提供高效的能量转换,但面临着电极限制.
- 电极活动和稳定性不足阻碍了RSOCs的实际应用.
研究的目的:
- 为RSOCs开发一种高效且稳定的对称电极.
- 提高电网平衡和可再生能源消耗的 RSOC 的性能.
主要方法:
- 使用La0.3Sr0.6Ti0.1Co0.2Fe0.7O3-δ (LSTCF) 纳米纤维制造一个对称电极,并与现场溶解的Co3Fe7纳米粒子.
- 使用传输电子显微镜和X射线吸收细结构进行表征.
- 计算研究以确认电极属性.
- 在燃料电池和电解模式下对电解质支持的RSOC的性能测试.
主要成果:
- 开发的LSTCF/Co3Fe7电极表现出极好的催化活性和稳定性.
- 在燃料电池模式下,RSOCs实现了0.98 W cm-2 (H2) 和0.53 W cm-2 (CH4) 的峰值功率密度.
- 在800°C时,高电流密度为1.09 A cm-2 (CO2电解) 和1.03 A cm-2 (H2O电解) 实现.
- 证明了超过100小时的特殊耐用性.
结论:
- 新型对称电极显著提高了RSOC的性能.
- 这一进步有望实现高效的电网平衡和可再生能源利用.
- 电极的可逆相变有助于其高活性和稳定性.


