SCMs|通过Zn调节LaMnO3阴极制备高性能质子导体固体氧化物燃料电池

Sr掺杂的LaMnO₃ (LSM)是固体氧化物燃料电池(SOFC)的第一代阴极。近日，南华大学毕磊教授等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文，为了提高LSM质子化能力从而应用于质子导体SOFC(H-SOFC)，成功合成了Zn和Sr共掺杂的LaMnO₃材料(LSMZ)，即通过Zn离子调节LSM的性能。

第一性原理研究表明，LSMZ提高了材料的质子化能力，而且降低了材料中氧空位的形成能，使LSMZ在电池应用中展现出较高的性能，是文献报道同类阴极在H-SOFC中的最大值。

此外，良好的燃料电池性能并没有影响材料的稳定性。原位CO₂腐蚀测试和第一性原理计算表明LSMZ材料对于CO₂具有高稳定性，使LSMZ电池在工作状态下具有较好的长期稳定性。

Zn掺杂策略将传统LSM阴极的高稳定性与高性能相结合，将LSM阴极带回到中温工作区间。

文章信息

Wu, S., Xu, X., Li, X. et al. High-performance proton-conducting solid oxide fuel cells using the first-generation Sr-doped LaMnO₃ cathode tailored with Zn ions. Sci. China Mater. (2021). https://doi.org/10.1007/s40843-021-1821-4

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