高熵氧化物用于固体氧化物电化学电池阴极的研究进展

姚传刚, 张喆, 张海霞, 第苗苗, 蔡克迪(渤海大学化学与材料工程学院)
摘要:随着全球能源需求的增加, 开发高效、环保的能源转换和储存技术变得至关重要. 高熵:氧化物是一类由多种元素组成的新型材料. 高熵氧化物因其独特的高熵、迟滞扩散、晶格畸变和鸡尾酒等效应, 在电化学能量转换领域引起了广泛关注. 随着研究的不断深入, 高熵氧化物用于固体氧化物电化学电池(SOCs)领域的研究取得了显著进展. 与传统电极材料相比, 这些高熵氧化物具有更优异的热稳定性、化学稳定性和电化学催化活性. 本文详细综述了高熵氧化物的制备技术及其在固体氧化物燃料电池(SOFC)和固体氧化物电解电池(SOEC)中应用进展. 同时, 本文还总结了高熵氧化物在固体氧化物电化学电池应用中面临的挑战, 并展望了高熵氧化物在未来发展方向.
关键词:高熵氧化物, 固体氧化物燃料电池, 电解池, 电化学催化

目录介绍

1 引言

2 高熵材料定义及其性质

2.1 高熵氧化物的构型熵特性

2.1.1 热力学中的高熵效应

2.1.2 迟滞扩散效应

2.1.3 晶格畸变效应

2.1.4 鸡尾酒效应

2.2 高熵氧化物的制备方法

2.2.1 固相反应法

2.2.2 水热/溶剂热合成法

2.2.3 溶胶凝胶法

2.2.4 共沉淀法

2.2.5 快速焦耳加热法

3 高熵氧化物应用于SOCs阴极

3.1 高熵氧化物应用于SOFC电池阴极

3.1.1 高熵氧化物在氧离子传导型SOFC阴极中的应用

3.1.2 高熵氧化物在质子传导型SOFC阴极中的应用

3.2 高熵氧化物应用于SOEC阴极

3.3 高熵氧化物应用于RSOC阴极

3.3.1 高熵氧化物在氧离子传导型RSOCs阴极中的应用

3.3.2 高熵氧化物在质子传导型RSOCs阴极中的应用

3.4 新型高熵氧化物在SOCs阴极中的应用

3.4.1 异质结构高熵氧化物在SOFC阴极中的应用

3.4.2 非等摩尔比高熵氧化物在SOFC阴极中的应用

3.5 高熵氧化物在优化SOCs阴极其他性能中的应用

3.5.1 高熵氧化物在SOFC阴极抗碱土金属偏析的应用

3.5.2 高熵氧化物在SOFC阴极抗铬中毒的应用

4 总结与展望

 

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