制约可逆质子陶瓷电化学电池(R-PCECs)性能的主要瓶颈之一是缓慢的氧还原和析氧反应(ORR和OER)动力学。
近日,美国佐治亚理工学院刘美林教授,Yu Chen,台湾阳明交通大学YongMan Choi报道了在La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ(LSCF)空气电极上涂覆一种高效的钴酸钡(BCO)催化剂涂层,显著提高了电极的ORR和OER动力学和稳定性。
文章要点
1)在600 °C下,镀膜LSCF空气电极的极化电阻为0.16 Ω cm2,约为相同条件下裸LSCF空气电极极化电阻的30%。此外,带有BCO涂层LSCF空气电极的R-PCEC在燃料电池(600 °C时的峰值功率密度为1.16 W cm−2)和电解模式(温度为600 °C,电压为1.3 V下的电流密度为1.80 A cm−2)下都显示出卓越的性能。
2)研究发现,这种镀膜LSCF空气电极性能的显著提高得益于快速的氧表面交换速率。
参考文献
Yucun Zhou, et al, An Efficient Bifunctional Air Electrode for Reversible Protonic Ceramic Electrochemical Cells, Adv. Funct. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adfm.202105386
https://doi.org/10.1002/adfm.202105386.