Highly Efficient A- and B-Site-Doped Ruddlesden–Popper Perovskite Oxide Nd2–xSrxNi0.9Cu0.1O4+δ as a Cathode for PCFCs
Source abstract
Abstract
At medium and low operating temperatures, the slow reaction kinetics of the cathode is a significant limiting factor hindering proton ceramic fuel cell (PCFC) development. This work reports a Nd 2– x Sr x Ni 0.9 Cu 0.1 O 4+δ ( x = 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1) Ruddlesden–Popper cathode through a combination strategy of A-site Sr 2+ and B-site Cu 2+ codoping. Appropriate Sr 2+ doping has achieved the synergistic optimization of conductivity and electrocatalytic activity by modulating the amount of surface oxygen defects and the valence state of B-site Ni 2+ . Nd 1.4 Sr 0.6 Ni 0.9 Cu 0.1 O 4+δ (NSNC6) exhibits a remarkably improved conductivity (exceeding 100 S cm –1 from 450 to 750 °C) and an enhanced electrocatalytic activity. The PCFC with the NSNC6-BZCNY triple-conducting cathode exhibits sufficient long-term stability and a maximum power density of 445 mW cm –2 at 650 °C, which is approximately 50% higher than that of the PCFC with the NSNC6 cathode, highlighting its potential as a cathode material for PCFCs.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Advancements in Solid Oxide Fuel Cells · Electronic and Structural Properties of Oxides · Magnetic and transport properties of perovskites and related materials
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
School of Material Science and Engineering, Shaanxi Key Laboratory of Green Preparation and Functionalization for Inorganic Materials, Shaanxi University of Science & Technology, Xi’an, Shaanxi 710021, China
State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials, School of Materials Science and Engineering, Xi’an Jiaotong University, Xi’an, Shaanxi 710049, China
Funding
National Key Research and Development Program of China · National Natural Science Foundation of China · Natural Science Foundation of Shaanxi Province · Higher Education Discipline Innovation Project · Youth Innovation Team of Shaanxi Universities · Shandong Energy Group Co., Ltd.
References (66)
Show source-provided references
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