F/Ta共掺杂空气电极

氧传输提升4.3倍

阴离子F与阳离子Ta共掺杂钙钛矿,显著增强氧传输性能,适用于可逆固体氧化物电池,提升电极催化活性。

Hui, Ye · Yixuan, Feng · Pengkai, Shan · Bin, Qian · 葛林 · 陈涵 · 郑益锋

Chemical Engineering Journal 2024

具体参数

极化电阻
{'zh': '0.017', 'en': '0.017'} Ω cm²
峰值功率密度
{'zh': '908', 'en': '908'} mW cm⁻²
电解电流密度
{'zh': '1679', 'en': '1679'} mA cm⁻²
体相化学扩散系数
{'zh': '5.12 × 10⁻⁴', 'en': '5.12 × 10⁻⁴'} cm² s⁻¹

技术优势

极化电阻降三分之二

与仅 Ta 掺杂的 BSFTF0 相比,BSFTF10 在 800 °C 下的极化电阻从 0.051 Ω cm² 降至 0.017 Ω cm²,表明电极反应活性位点增多,氧交换动力学加快。

氧离子跑得快 4.3 倍

体相化学扩散系数高达 5.12 × 10⁻⁴ cm² s⁻¹,是仅 Ta 掺杂样品的 4.3 倍,有利于氧离子快速传输,降低浓差极化。

电解产 CO 电流密度大增

在 800 °C、1.5 V 和 70% CO₂-30% CO 进料气下,电解电流密度达 1679 mA cm⁻²,比仅 Ta 掺杂样品提高约 90%,更利于 CO₂ 电解转化。

应用场景