原位锰酸盐纳米复合阴极

质子导体SOFC功率新高

自组装La₀.₇Ba₀.₃MnO₃₋δ/BaMnO₃界面显著降低氧还原能垒，突破单相阴极的氧空位限制。

Rui, Zhou · Yin, Yanru · Dai H. · Yang, Xuan · Yueyuan, Gu · 毕磊

Journal of Advanced Ceramics 2023

具体参数

功率密度

{'zh': '1504', 'en': '1504'} mW·cm⁻²

技术优势

功率密度创纪录

1504 mW·cm⁻² 的峰值功率密度是锰酸盐阴极 H-SOFC 中已报道的最高值，远超单相 La₀.₇Ba₀.₃MnO₃₋δ 或 BaMnO₃ 阴极电池。

界面降低能垒

第一性原理计算表明，La₀.₇Ba₀.₃MnO₃₋δ/BaMnO₃ 界面处的 ORR 自由能垒显著低于单相表面，从根本上解释了性能提升。

稳定性优异

该复合阴极电池在持续工作条件下展现出优异稳定性，满足长期运行要求。

应用场景

• 质子导体固体氧化物燃料电池：采用该复合阴极可大幅提升 H-SOFC 输出功率，推动其实际应用。
• 中温氢能转换：在中温（如 700 °C）下实现高效氢能到电能的转换，提高能源利用效率。
• 氧化物异质界面催化：利用原位形成的异质界面催化氧还原反应，为设计高性能阴极提供新策略。