攻克难题!南京工业大学杨广明/科廷大学邵宗平/江苏师大林雨潇Nature子刊 | 原子捕获破解质子陶瓷电池界面难题!
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2025-12-04 08:30
文章摘要
背景:可逆质子陶瓷电化学电池(R-PCECs)在中温下具有高效、可逆的能量转换潜力,但其发展受限于电极/电解质界面不稳定、贵金属使用成本高以及内部异质界面复杂等问题。研究目的:为解决上述问题,本研究旨在通过一种主动的原子捕获策略,重构钙钛矿与萤石异质电极的界面化学,以提升电池的双功能活性和耐久性,同时减少贵金属使用。结论:通过共烧结诱导钌原子从CeO2晶格迁移至BSCF钙钛矿基体,成功优化了界面电子分布、产生了丰富的界面氧空位,并显著改善了电极的三重导电性和水合动力学。所制备的低钌负载电极在650°C下表现出优异的双功能性能(峰值功率密度1.51 W cm-2,电解电流密度-2.21 A cm-2)和长期稳定性(600°C下400小时测试衰减率极低),为下一代固态能源器件提供了一种通用且可扩展的界面工程解决方案。
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