本研究制备了10%Sc掺杂的La0.6Ca0.4Fe0.7Sc0.1Ni0.2O3-δ(LCFSN)材料,采用半电池研究了该材料的氧还原催化活性(ORR)和氧析出催化活性(OER),发现LCFSN的ORR催化活性优于OER催化活性。组装了Ni-YSZ((Y2O3)0.08(ZrO2)0.92)/YSZ/GDC(Gd0.1Ce0.9O2-δ)/LCFSN全电池并研究了其在燃料电池模式(SOFC)和电解池模式(SOEC)下的电化学性能,电池在800℃以H2为燃料时的最高功率密度可达1.471 W/cm~2,在750℃, 50%H2O和1.3 V热中性电解电压条件下其产氢速率高达627 mL/(cm~2·h)。而且电池在100 h的稳定性测试中性能没有衰减,具有良好的稳定性。通过研究,证明了LCFSN是一个具有良好发展前景的氧电极材料。

国家重点研发计划政府间国际合作重点专项（2021YFE0100200）；国家自然科学基金（52172199）；中央高校基本科研业务费专项资金青年科技基金（2021QN1111）；中国矿业大学大型仪器设备开放共享基金(DYGX-2021-026)~~；

1 实验部分
1.1 样品的制备
1.2 电池的制备
1.3 样品表征与电池测试
2 结果与讨论
2.1 物相结构与粉体形貌分析
2.2 ORR和OER性能分析
2.3 全电池放电性能研究
2.4 全电池电解水制氢性能
2.5 全电池的稳定性测试
2.6 无烧结氧电极性能测试
2.7 电池微观结构分析
3 结论

田云峰,杨偲晨,李宜桐,章梦云,顾水丹,郑克晴,王鑫鑫,凌意瀚,蒲健,池波.基于La_(0.6)Ca_(0.4)Fe_(0.7)Sc_(0.1)Ni_(0.2)O_(3-δ)氧电极的可逆固体氧化物电池性能研究[J].燃料化学学报,2022,50(12):1638-1646.