深圳大学院士团队Joule:限域钾蒸发策略,实现质子陶瓷燃料电池中高效空气电极

了解和控制高温下空气电极结构的演变对于高效耐用的质子陶瓷燃料电池（PCFC）至关重要。近日，深圳大学谢和平院士、香港理工大学倪萌、澳大利亚科廷大学邵宗平等人开发了一种限域钾蒸发策略，以诱导SrCo_0.9Nb_0.1O_3-δ（SNC）中的有序偏析，将原本不活跃的材料转化为高活性和稳定的阴极。

本文要点

1)诱导的结构重建产生均匀分布的壳核纳米粒子和Sr/O缺乏的钙钛矿相，通过促进水合动力学和质子扩散，同时抑制有害的SrO表面偏析，大大提高了氧还原反应（ORR）的活性。

2)重建的阴极在550°C下提供了744 mW cm^-2的峰值功率密度，比原始SNC高出约75%，极化电阻低至0.28 Ω cm²，可稳定运行超过500小时。此外，它还可以作为可逆质子陶瓷电解电池（PCEC）和氧离子传导燃料电池的双功能空气电极，具有广泛的适用性。

参考文献：

Shuo Zhai et.al A constricted potassium evaporation strategy promoting ordered segregation for superior air electrodes in protonic ceramic fuel cells Joule 2026

DOI: 10.1016/j.joule.2026.102435

https://doi.org/10.1016/j.joule.2026.102435

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