分會(huì)

第三十九分會(huì)：先進(jìn)化學(xué)電源

摘要

固體氧化物燃料電池(SOFC)是一種能夠?qū)?chǔ)存在燃料中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的全固態(tài)能量轉(zhuǎn)換裝置，具有轉(zhuǎn)換效率高、清潔無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn)。尋找具有高活性和穩(wěn)定性氧化還原反應(yīng)（ORR）的陰極材料是實(shí)現(xiàn)中溫固體氧化物燃料電池廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。本文報(bào)道了一種使用一步溶膠凝膠法自組裝制備的Nd摻雜SrFeO3?δ(SNF)納米復(fù)合材料。這種納米復(fù)合材料由63.4 wt%的正交結(jié)構(gòu)鈣鈦礦主相(O-SNF)和36.6 wt%的Ruddlesden-Popper(RP)第二相(RP-SNF)組成。兩相材料復(fù)合，獲得了有效的異質(zhì)界面，不僅彌補(bǔ)了正交結(jié)構(gòu)鈣鈦礦氧表面?zhèn)鬏斅实偷膯?wèn)題，又提高了RP相的電子導(dǎo)電性。與基體SrFeO3?δ相比，納米復(fù)合材料SNF加速了氧還原反應(yīng)過(guò)程，在700 °C下，該復(fù)合材料的極化電阻降低到0.1812 Ω·cm2，僅為 SrFeO3?δ的30%，并且大大提高了化學(xué)氧表面交換和體擴(kuò)散系數(shù)。此外，該復(fù)合材料展示了更加優(yōu)異的CO2耐受性。

關(guān)鍵詞

固體氧化物燃料電池;氧化還原反應(yīng);異質(zhì)結(jié)構(gòu);自組裝

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