Insights into Proton Recombination in Ceramic Proton Conducting Electrodes
Insights into Proton Recombination in Ceramic Proton Conducting Electrodes
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陶瓷质子传导电极中质子复合的见解
DOI：
10.1149/1945-7111/abf79e
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发表时间：
2021
影响因子：
3.9
通讯作者：
McIntosh, Steven
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chang, Jian;Lehman, Colin;Vohs, John M.;Gorte, Raymond J.;Vojvodic, Aleksandra;Yang, Kunli;McIntosh, Steven
研究了催化剂添加对La 0.7 Sr 0.3 TiO 3 (LST)和BaZr 0.1 Ce 0.7 Y 0.1 Yb 0.1 O 3− δ (BZCYYb)复合电极析出H 2 的影响。从对称电池 (LST∣∣ BZCYYb∣∣ LST) 开始，将 Pt 添加到一个或两个电极，然后在 723 和 773 K 的加湿 H 2 中进行 i-V 极化测量。基础电池表现出非常高的阻抗，但在向两个电极添加 Pt 后，阻抗急剧下降。当仅将 Pt 添加到一个电极时，电池表现为二极管，表明 Pt 对于 H 2 解离是必需的，但对于 H 重组不是必需的。还研究了添加 Ru、W、Re 和 Fe 的影响。 DFT 计算有助于确认 BaZrO 3 上的 H 复合预计是无势垒的。讨论了这些结果对氨电化学合成的潜在应用的影响。
The effect of catalyst addition on H 2 evolution from composite electrodes of La 0.7 Sr 0.3 TiO 3 (LST) and BaZr 0.1 Ce 0.7 Y 0.1 Yb 0.1 O 3− δ (BZCYYb) was studied. Starting with symmetric cells (LST∣∣ BZCYYb∣∣ LST), Pt was added to one or both electrodes, after which i–V polarization measurements were performed in humidified H 2 at 723 and 773 K. The base cells showed very high impedances but these decreased dramatically upon addition of Pt to both electrodes. When Pt was added to only one electrode, the cells performed as diodes, showing that Pt was necessary for H 2 dissociation but not for H recombination. The effects of adding Ru, W, Re and Fe were also studied. DFT calculations helped confirm that H recombination on BaZrO 3 is expected to be barrierless. The implications of these results for potential application to electrochemical synthesis of ammonia are discussed.
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