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固体氧化物燃料电池阴极材料第一性原理研究进展
引用本文:周永军,吕喆,徐世峰,杨旭,徐丹.固体氧化物燃料电池阴极材料第一性原理研究进展[J].稀有金属材料与工程,2023,52(9):3273-3282.
作者姓名:周永军  吕喆  徐世峰  杨旭  徐丹
作者单位:沈阳航空航天大学理学院,哈尔滨工业大学,沈阳航空航天大学理学院,沈阳航空航天大学理学院,沈阳航空航天大学理学院
基金项目:国家自然科学(12104325)和辽宁省教育厅基础科研项目(JYT19048)
摘    要:固体氧化物燃料电池(SOFC)具有能量转换效率高和燃料适应性广等突出优势,被认为是未来最有前景的清洁能源技术之一。目前SOFC研究热点是降低工作温度到500~800℃中低温区,以降低运行成本、增加可靠性,进而加速SOFC的商业化进程。阴极作为SOFC的重要组元,合理的设计和优化中低温下对氧还原反应具有较高催化活性的阴极材料至关重要。具有钙钛矿结构或由钙钛矿结构衍生出的层状结构的电子-离子混合导电型(MIECs)氧化物是目前研究最多的SOFC阴极材料。第一性原理可以弥补实验方面信息的缺失,能够提供电子结构、几何参数、吸附能及过渡态等相关信息,可以为合理设计和开发高性能的新型SOFC阴极材料提供科学依据和理论指导。本文通过对钙钛矿阴极氧空位的形成及迁移,氧分子在阴极(包括贵金属引入)表面上的吸附、解离、扩散过程及其规律进行了综述并总结了我们前期的研究成果,最后针对当前研究存在的问题及今后钙钛矿阴极的计算模拟研究方向进行了总结与展望。

关 键 词:固体氧化物燃料电池  钙钛矿  氧还原反应  第一性原理
收稿时间:2022/9/3 0:00:00
修稿时间:2022/12/6 0:00:00

First-principles research progress of cathode materials for solid oxide fuel cells
zhou YongJun,lv zhe,Xu shifeng,Yang xu and Xu Dan.First-principles research progress of cathode materials for solid oxide fuel cells[J].Rare Metal Materials and Engineering,2023,52(9):3273-3282.
Authors:zhou YongJun  lv zhe  Xu shifeng  Yang xu and Xu Dan
Abstract:
Keywords:Solid oxide fuel cell  ?Perovskite  ?Oxygen reduction reaction  ?First principles
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