电催化剂表面修饰提升La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ阴极活性与稳定性的创新研究

为解决固体氧化物燃料电池(SOFC)阴极材料La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ(LSCF)氧还原反应(ORR)动力学缓慢及锶(Sr)偏析问题，研究人员通过表面浸润Sr-free电催化剂PrBa0.9Cs0.1Co2O5+δ(PBCsC)，成功制备出PBCsC-LSCF复合电极。该材料在750°C下展现出0.010 Ω cm2的超低面积比电阻，峰值功率密度达1.70 W cm?2，且降解率仅为0.055% h?1，为高性能SOFC开发提供新思路。

　　

传统商用固体氧化物燃料电池(SOFC)阴极材料La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O_3-δ(LSCF)虽具优异电化学性能，但其氧还原反应(ORR)动力学仍显迟缓，且长期运行中锶(Sr)元素偏析问题突出。科研团队巧妙采用无锶电催化剂PrBa_0.9Cs_0.1Co₂O_5+δ(PBCsC)对LSCF进行表面修饰，构建出"核-壳"结构的PBCsC-LSCF复合电极。

X射线光电子能谱(XPS)分析揭示，这种创新设计不仅显著提升表面氧交换能力，还促使材料产生更高浓度氧空位，同时有效抑制锶偏析现象。电化学测试显示，修饰后的阴极在750°C工作温度下，面积比电阻(ASR)骤降至0.010 Ω cm²，较原始LSCF的0.067 Ω cm²呈现数量级提升。基于弛豫时间分布(DRT)分析证实，这种性能飞跃源于加速的表面氧交换过程。

单电池测试更取得1.70 W cm^?2的峰值功率密度突破。在0.5 A cm^?2电流密度下持续运行时，电池仅表现出0.055% h^?1的缓慢降解速率，展现出卓越的长期稳定性。这项研究通过精准的表面工程策略，为开发兼具高活性与高稳定性的SOFC阴极材料开辟了新途径。