钴掺杂层状钙钛矿阳极

超高密度纳米颗粒析出

Co掺杂促进了CoFe合金纳米颗粒的超高密度析出，为碳氢燃料催化提供了大量反应位点并增强了导电性。

Zhai, Shuo · Rubao, Zhao · Liao, Hailong · Ling, Fu · Hao, Senran · Junyu, Cai · Wu, Yifan · 汪建 · Jiang, Yunhong · Xiao, Jie · 刘涛 · Xie, Heping

Journal of Energy Chemistry 2024

具体参数

极化电阻

{'zh': '0.0163', 'en': '0.0163'} Ω cm²

峰值功率密度（H₂）

{'zh': '740', 'en': '740'} mW cm⁻²

恒流稳定性

{'zh': '120', 'en': '120'} h

峰值功率密度（湿C₂H₆，800 °C）

{'zh': '455', 'en': '455'} mW cm⁻²

峰值功率密度（湿C₂H₆，750 °C）

{'zh': '320', 'en': '320'} mW cm⁻²

技术优势

活性位点翻倍

钴掺杂促进铁阳离子还原，在表面析出超高密度的CoFe合金纳米颗粒，显著增加了碳氢催化反应位点。

导电性更强

Co–O键比Fe–O键共价性更强，掺杂后材料电子电导率大幅提升。

稳定运行120小时

在285 mA cm⁻²的恒定电流密度下，电池于H₂中稳定运行120小时，无明显性能衰退。

应用场景

• 陶瓷燃料电池：提供高活性、抗积碳的阳极材料，提升陶瓷燃料电池的功率密度和燃料灵活性。
• 碳氢燃料催化：超高密度CoFe合金纳米颗粒为碳氢燃料的重整和氧化提供丰富的催化活性位点。
• 固体氧化物燃料电池：可直接应用于SOFC阳极，降低极化损耗，提高在中温段的运行性能。
• 阳极催化剂：通过原位析出制备的合金纳米催化剂兼具高分散性和高温稳定性，替代传统浸渍催化剂。
• 高温电化学：在800 °C下实现0.0163 Ω cm²的超低极化电阻，为高温电化学器件提供高效电极。