SCM复合BCFZY阴极

高耐久高活性

通过负热膨胀氧化物SCM调控热机械兼容性，阴极在保持高活性的同时显著降低衰减。

Yu, Zhexiang · 葛林 · Qing, Ni · 郑益锋 · Han, Chen · Xingkai, Zhou · Yaowei, Mi · Bochang, Shi · Xiaole, Yu · Bangze, Wu · 毕磊 · 朱云峰

Advanced Functional Materials 2024

具体参数

极化电阻衰减率

{'zh': '0.2', 'en': '0.2'} %/100h

功率密度

{'zh': '1455', 'en': '1455'} mW cm⁻²

面比电阻

{'zh': '0.11', 'en': '0.11'} Ω cm²

技术优势

衰减率降两个数量级

SCM复合BCFZY阴极的极化电阻衰减率仅为~0.2%/100h，而浸渍BCFZY为~18.75%/100h，耐久性大幅提升。

功率密度破纪录

采用SCM复合BCFZY阴极的PCFC实现了1455 mW cm⁻²的功率密度，是BCFZY基阴极的最高纪录。

原位生成界面相

在BCFZY与SCM晶界原位生成Ba₂Cu₃SmO₇₋δ相，有助于强化电极结构和粘附。

应用场景

• 质子陶瓷燃料电池：用SCM复合BCFZY阴极替代现有BCFZY，将衰减率从18.75%/100h降至0.2%/100h，大幅延长电池寿命。
• 固体氧化物燃料电池：该阴极亦可用于SOFC，借助负热膨胀氧化物缓解热失配，提高热循环耐久性。
• 氧还原反应电极：SCM本身具有可接受的ORR活性（0.11 Ω cm²，700°C），并提供额外的机械增强。
• 高温电化学器件：在高温下保持结构稳定，适用于各类高温电化学器件。