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Robust tantalum tuned perovskite oxygen electrode for reversible protonic ceramic electrochemical cells

Rare Metals 2024年第7期43卷 3055-3065页

作者： Yu-Shi Feng Yu Shen Fang Wang Chuan Tian Qin-Yi Hu Qian Duan Jing-Wei Li Di Bao School of Materials Science and Engineering Changchun University of Science and TechnologyChangchun 130022China Zhongshan Institute of Changchun University of Science and Technology Zhongshan528437China State Key Laboratory of Rare Earth Resource Utilization Changchun Institute of Applied Chemistry Chinese Academy of SciencesChangchun 130022China Key Laboratory of Preparation and Applications of Environmental Friendly Materials Ministry of EducationJilin Normal UniversityChangchun 130103China

Perovskite oxides with diverse composition and structure have exhibited grand advances in boosting the oxygen reduction and evolution reaction(ORR/OER),which are essential for the reversible protonic ceramic electrochemical cell(R-PCEC)toward the sustainable hydrogen production and ***,enhancement of their activity and stability remains ***,we develop the Ta-regulated BaCo_(0.7)Fe_(0.3)O_(3-δ)perovskite oxygen electrode(Ba(Co_(0.7)Fe_(0.3))_(1-x)Ta_xO_(3-δ))with abundant oxygen defects and achieve the simultaneous enhancement in the electrocatalytic activity and stability toward ORR and ***-fabricated R-PCEC with(Ba(Co_(0.7)Fe_(0.3))_(0.9)Ta_(0.1)O_(3-δ))(BCFT10)oxygen electrode performs high power density of 1.47 W·cm^(-2)at 650℃in fuel cell mode,and the current density is up to-2.11 A·cm^(-2)at 1.4 V at 650℃in electrolysis mode,as well as the good stability in both the fuel cell and electrolysis ***,the cell also demonstrates a stable cycling operation between fuel cell and electrolysis mode,suggesting a great potential of BCFT10 as oxygen electrode material for R-PCECs.

关键词： reversible protonic ceramic electrochemical cells Perovskite oxide Oxygen electrode Ta element doping Oxygen defects

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