Efficient power generation in a solid oxide fuel cell using N <sub>2</sub> O as the oxidant
摘要 固体氧化物燃料电池（SOFC）能够将化学能直接转化为电能，因其高效率和燃料/氧化剂选择的灵活性，被认为是一种极具前景的能源转换装置。本研究采用氧化亚氮 (N 2 O) 替代空气作为氧化剂，开发了一种La 0.6 Sr 0.4 Co 0.2 Fe 0.8 O 3− δ ‐Gd 0.1 Ce 0.9 O 2− δ (LSCF‐GDC)双相催化剂，其作为SOFC阴极表现出高效的双功能性，能够协同促进N 2 O分解和氧还原反应动力学。阳极支撑型单体电池采用H 2 和N 2 O分别作为燃料和氧化剂，在650 °C的峰值功率密度达到了516 mW cm −2 ，优于空气作为氧化剂的性能，在200 mA cm −2 的恒电流密度下稳定运行超过40小时，同时实现了阴极侧N 2 O的完全转化。这项研究提出将N 2 O作为SOFC的氧化剂，为N 2 O资源化利用和SOFC高效发电提供了一种新途径。
Authors
- Zechao Zhuang (ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4788-1119)
- Cong Ren (ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1981-439X)
- Youjun Lu (ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7361-0481)
- Yihang Li (ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4196-2981)
- Yutao Rong (ORCID: https://orcid.org/0009-0002-4167-1524)
- Tao Yuan (ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7542-3057)
- Weiwei Wu (ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9533-6417)
Institutions
- Xidian University (CN)
- Columbia University (US)
- Xi'an Jiaotong University (CN)
Publication Details
- Journal
- Rare Metals
- Published
- 2025-04-17
- DOI
- https://doi.org/10.1007/s12598-025-03305-y
- Citations
- 3
- Primary Topic
- Advancements in Solid Oxide Fuel Cells
- Type
- article
- Field-Weighted Citation Impact
- 1.55
Funders
- National Natural Science Foundation of China
- Fundamental Research Funds for the Central Universities
- Basic and Applied Basic Research Foundation of Guangdong Province