Enhancing Activity, Charge Transport, Power Production, and Stability of Commercial Solid Oxide Fuel Cells with Yttria-Stabilized Zirconia Nanoparticles
Enhancing Activity, Charge Transport, Power Production, and Stability of Commercial Solid Oxide Fuel Cells with Yttria-Stabilized Zirconia Nanoparticles
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使用氧化钇稳定的氧化锆纳米颗粒增强商用固体氧化物燃料电池的活性、电荷传输、发电和稳定性
DOI：
10.1149/1945-7111/ab6eed
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发表时间：
2020
影响因子：
3.9
通讯作者：
Gross, Michael D.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Muhoza, Sixbert P.;Lee, Shiwoo;Song, Xueyan;Guan, Bo;Yang, Tao;Gross, Michael D.
10–30 nm 氧化钇稳定氧化锆 (YSZ) 纳米粒子的互连网络可显着增强商业亚锰酸锶镧 (LSM)-YSZ 固体氧化物燃料电池 (SOFC) 阴极的电催化活性和体电荷传输。两种电极功能的改进使商用SOFC的最大功率密度提高了90%。相比之下，用镧锶钴铁氧体（LSCF）和镨钡钴酸（PBC）纳米颗粒（具有混合离子电子传导性（MIEC）的高活性催化剂）修饰阴极只能增强电催化活性。双增强电极功能与 nanoYSZ 相结合，最大功率密度分别比 LSCF 和 PBC 高 50% 和 11%。最后，nanoYSZ 修饰电池随时间的性能稳定性最高。
Interconnected networks of 10–30 nm yttria-stabilized zirconia (YSZ) nanoparticles dramatically enhance both the electrocatalytic activity and bulk charge transport of commercial lanthanum strontium manganite (LSM)-YSZ solid oxide fuel cell (SOFC) cathodes. The improvement in both electrode functions increases the maximum power density of the commercial SOFC by 90%. In comparison, modifying cathodes with lanthanum strontium cobalt ferrite (LSCF) and praseodymium barium cobaltite (PBC) nanoparticles, highly active catalysts with mixed ionic-electronic conductivity (MIEC), only enhances electrocatalytic activity. The combination of dual enhanced electrode functions with nanoYSZ results in a maximum power density that is 50% and 11% higher than LSCF and PBC, respectively. Finally, the performance stability over time is highest for nanoYSZ modified cells.
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