Strategic Design of “Three‐in‐One” Cathode Toward Optimal Performance of Proton‐Conducting Solid Oxide Fuel Cell: The Temperature Matters
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Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT “Three‐in‐one” cathode, achieved via B‐site heavy‐doping of transition elements (typically Co, Fe) into proton‐conductive perovskite, holds promise for enhancing the performance of proton‐conducting solid oxide fuel cell (H‐SOFC) operated below 650°C for electricity generation. However, its electrochemical behavior above 650°C, essential for improving the efficiency of H‐SOFC for fuel conversion, remains insufficiently explored. It is still challenging to propose guidance for the design of “three‐in‐one” cathode toward optimal H‐SOFC performance below and above 650°C, with the prerequisite of gaining a comprehensive understanding of the roles of Co and Fe in determining the H‐SOFC performance. This work is to address this challenge. Through theoretical/experimental studies, Co is identified to play a role in improving the oxygen reduction reaction (ORR) activity while Fe plays a role in facilitating the cathode/electrolyte interfacial proton conduction. Therefore, if the operating temperature is above 650°C, lowering the Co/Fe ratio in “three‐in‐one” cathode becomes crucial since the limiting factor shifts from ORR activity to proton conduction. Implementing this strategy, the SOFC using BaCo 0.15 Fe 0.55 Zr 0.1 Y 0.1 Yb 0.1 O 3− δ cathode achieves peak power densities of 1.67 W cm −2 under H‐SOFC mode at 700°C and 2.32 W cm −2 under dual ion‐conducting SOFC mode at 750°C, which are the highest reported values so far.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle