引入多个CeO2介层,以避免纳米尺度Ni-YSZ固体氧化物细胞电极中的Ni聚合
Mustafa Ünsal Ünver1, Sorour Semsari Parapari2, Sašo Šturm2,3,4
1Department of Materials Science and Engineering, Gebze Technical University, 41400 Kocaeli, Turkey.
ACS applied materials & interfaces
|July 16, 2025
概括
为了防止固体氧化物电池 (SOC) 电极的性能下降,研究人员应用了二氧化 (CeO2) 纳米层. 这种方法增强了微观结构的稳定性,并减少了纳米尺度--稳定 (Ni-YSZ) 电极的性能损失.
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
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 纳米结构固体氧化物电池 (SOC) 电极提高了性能,但导致 (Ni) 聚合和降解.
- -伊特里亚稳定 (Ni-YSZ) 电极在纳米级上存在微观结构的不稳定性.
研究的目的:
- 为了提高纳米级Ni-YSZ电极的长期微观结构稳定性.
- 为了减轻 SOC 中的 Ni 聚合和性能退化.
- 为了保持电子和离子运输,同时限制Ni的运动.
主要方法:
- 通过直接沉积液体前体,制造具有多个二氧化 (CeO2) 纳米层的纳米尺寸Ni-YSZ电极.
- 显微镜分析,以评估长时间操作后的微观结构稳定性.
- 电化学测试用于测量电极极化电阻.
主要成果:
- 具有优化的CeO2介层的电极在稀释中在650°C下100小时后表现出稳定的微观结构.
- 在相同的条件下,在纳米尺度Ni-YSZ参考电极中观察到严重的Ni聚合.
- 使用CeO2介层,极化电阻的增加从10^5倍减少到约50%.
结论:
- 应用CeO2纳米层有效地稳定了纳米级Ni-YSZ电极的微观结构.
- 这种方法为在中温SOC中实施稳定的纳米电极提供了可行的策略.
- 这些发现为提高固体氧化物细胞的耐用性和可靠性提供了一条途径.


