Ba空位钙钛矿阴极

低极化抗衰减

通过引入A位阳离子缺陷调控氧空位和质子缺陷，提升质子陶瓷燃料电池阴极的催化活性和水合活性。

Zhongyi, Zhao · Zhou, Xinghong · Hesheng, Zheng · Caiyue, Xie · Wang, Yifei · Li, H. W. · Yijian, Wang · 丁锡锋

International Journal of Hydrogen Energy 2024

具体参数

极化阻抗 (Rp)

{'zh': '0.12', 'en': '0.12'} Ω·cm2

蒸汽环境下极化阻抗降低幅度

{'zh': '12', 'en': '12'} %

峰值功率密度

{'zh': '641', 'en': '641'} mW cm−2

稳定运行时间

{'zh': '100', 'en': '100'} h

技术优势

极化阻抗降低20%

A位缺位引入更多氧空位，提升质子扩散速率和水合性能，使700 °C空气中极化阻抗降至0.12 Ω·cm2，较母体BLCFN降低20%。

蒸汽环境中进一步降阻

在20 vol%蒸汽环境中，极化阻抗进一步降低12%，表明水合活性增强，有利于实际电池工况。

高功率密度

阳极支撑单电池在700 °C达到641 mW cm−2的峰值功率密度，且稳定运行近100小时，展示出实际应用潜力。

应用场景

• 质子陶瓷燃料电池：提供低极化、高稳定的阴极材料，直接用于PCFC单电池组装。
• 固体氧化物燃料电池：钙钛矿阴极可拓展至SOFC，改善氧还原动力学。
• 高温电催化：调控氧空位增强高温电催化氧还原活性。