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稀土2026年第01期:镨掺杂氧化铈薄膜的应变裂化及其对氧还原反应性能的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘鹏;周泽林;郝强;徐民;陈迪;

单位:清华大学未来实验室;清华大学未央学院;

摘要:固体氧化物燃料电池是一种高效转化燃料的化学能与电能的器件,其中,空气电极的性能对电池影响极大。为了研究电极氧还原活性的影响因素,利用激光脉冲沉积技术制备Pr_(0.1)Ce_(0.9)O_2薄膜电极,探讨了薄膜形貌特征以及对电极活性的影响。实验发现薄膜厚度达到一定条件后,由于晶格不匹配造成的拉应力使得薄膜电极产生规则的裂纹,甚至造成电解质的碎裂。与无裂纹的电极材料相比,电池面比电阻从1.813Ω·cm~2降低到0.027Ω·cm~2,且展现出良好的稳定性。因此,通过应力调控可以优化空气电极的形貌和活性。

关键词:薄膜电极;;应变;;Pr_(0.1)Ce_(0.9)O_2;;氧还原反应;;燃料电池

基金资助:国家重点研发计划“稀土新材料”重点专项青年科学家项目(2021YFB3502000);; 清华大学自主科研计划(20257020004);; 国家自然科学基金青年科学基金项目(52102137)