Gd/Nb共掺杂RP空气电极

双模式高活性

一种用于质子陶瓷电池的Gd/Nb共掺杂Ruddlesden-Popper相空气电极，原位形成PrO1.83粒子修饰的复合结构，在燃料电池和电解模式下均表现出高活性和长时稳定性。

Jiajun, Yang · Jiahui, Li · 李楠 · 颜冬 · Bo, Liu · 胡丞杨 · Kaiming, Wu · 李健

Applied Materials Today 2026

具体参数

峰值功率密度

{'zh': '1.41', 'en': '1.41'} W cm⁻²

极化电阻

{'zh': '0.067', 'en': '0.067'} Ω cm²

电解模式电流密度

{'zh': '3.34', 'en': '3.34'} A cm⁻²

燃料电池模式长期稳定性

{'zh': '120', 'en': '120'} h

电解模式长期稳定性

{'zh': '80', 'en': '80'} h

技术优势

双模式都高效

复合结构增强了三重导电性，燃料电池模式下峰值功率密度 1.41 W cm⁻²，电解模式 1.3 V 下电流密度 3.34 A cm⁻²。

长时间稳定

复合结构在燃料电池模式 -0.35 A cm⁻² 下运行 120 h，电解模式 0.6 A cm⁻² 下运行 80 h，均无衰减。

不含钴

材料体系为无钴的 Ruddlesden-Popper 钙钛矿，避免钴带来的成本和热膨胀问题。

应用场景

• 质子陶瓷燃料电池：提供高性能空气电极，提升燃料电池输出功率。
• 固体氧化物电解池：作为电解池空气电极，实现高效制氢。
• 绿氢制备：用于高温电解制氢，提高电流密度和稳定性。
• 高温电化学器件：适用于 700 °C 工作的电化学器件，兼具活性和耐久性。