多元素掺杂SrFeO₃基阴极

功率密度刷新纪录

多元素共掺杂产生协同效应，同时增强了质子与氧传输动力学，使阴极在保持高活性的同时兼具出色循环稳定性。

Dai H. · Hongzhe, Du · Zhe, Liu · Yu, Shoufu · Yueyuan, Gu · 毕磊 · 张勤芳

Journal of Advanced Ceramics 2025

具体参数

峰值功率密度

{'zh': '1748', 'en': '1748'} mW·cm⁻²

峰值功率密度

{'zh': '1888', 'en': '1888'} mW·cm⁻²

技术优势

功率密度刷新纪录

多元素共掺杂的协同效应大幅增强质子和氧的传输，使峰值功率密度远超所有已知的SrFeO₃基H-SOFC阴极。

循环稳定性显著改善

引入负热膨胀氧化物NdMnO₃补偿ME-SFO的高热膨胀，优化阴极/电解质界面，使循环后电流密度衰减得到有效抑制。

活化能降至同类最低

多元素掺杂的协同效应使氧还原反应能垒显著降低，ME-SFO的极化电阻和活化能均为同类阴极中最低。

应用场景

• 质子导体固体氧化物燃料电池：提供高活性、高循环稳定性的阴极材料，突破中温性能瓶颈。
• 中温固体氧化物燃料电池：在中温区实现高功率输出，推动SOFC实用化。
• 氧还原反应催化剂：替代传统贵金属催化剂，降低氧还原反应过电位。
• 氢燃料电池电堆：高功率、长循环阴极提升电堆整体性能与寿命。