多元素共掺杂无钴阴极

功率密度与稳定性双高

一种多元素（Mo/Sn/Sc/Zr）共掺杂策略使Sr₂Fe₂O₆铁氧体阴极实现同步增强的氧与质子传输能力，其单电池峰值功率密度远超所有单掺杂改性体系。

Le, Zhou · Yin, Yanru · Nematov, D. D. · Dai H. · Yuyuan, Gu · Yu, Shoufu · 毕磊

Sustainable Materials and Technologies 2026

具体参数

峰值功率密度

{'zh': '1580', 'en': '1580'} mW cm⁻²

峰值功率密度

{'zh': '1137', 'en': '1137'} mW cm⁻²

峰值功率密度

{'zh': '854', 'en': '854'} mW cm⁻²

运行稳定性

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

技术优势

功率密度大幅提升

多元素共掺杂产生协同效应，显著改善氧和质子传输动力学，使得单电池峰值功率密度远超单掺杂体系。

运行稳定且无钴钡

无钡组成避免了电极与电解质间的有害二次相形成，结合稳健的微观结构，实现了100小时的稳定运行。

应用场景

• 质子导体固体氧化物燃料电池：用作无钴阴极，提升中低温下功率密度和长期稳定性。
• 制氢系统阴极材料：高效催化氧还原，降低电解制氢的阴极过电位。
• 氢能利用高效阴极：提供高活性和稳定性的阴极，提升燃料电池发电效率。
• 固定式发电系统：实现长期稳定运行，适合固定电站对耐久性的要求。
• 电催化氧气还原：通过协同效应增强氧还原动力学，降低极化损失。