近日，我院2022级硕士研究生李志远以第一作者身份在国际学术期刊《Journal of Power Sources》上发表题为“Experimental study and first-principles calculation of enhanced electrochemical properties of Bi_0.7Sr_0.3FeO_3-δ (BSFO)– La_0.8Sr_0.2MnO_3-δ (LSM) composite cathodes for intermediate- temperature solid oxide fuel cells”的学术论文。

图1 阴极材料的（a）氧空位形成能和（b）氧吸附能；（c）BSFO－LSM复合阴极的ORR过程示意图；（d）BSFO－LSM / SDC界面的ORR过程示意图

该研究工作为了提高无钴基固体氧化物燃料电池阴极材料的电化学性能，开发了一种Bi_0.7Sr_0.3FeO_3-δ (BSFO)– La_0.8Sr_0.2MnO_3-δ (LSM)复合阴极，优化了材料组分比例，解决了BSFO氧还原活性低的问题。复合阴极的极化阻抗比BSFO降低39%，表现出优异的电化学性能。经第一性原理计算，极化阻抗的降低得益于BSFO-LSM新界面和LSM添加相的低氧空位形成能（BSFO-LSM，E_vac = −3.63 eV；LSM，E_vac = −3.11 eV）。以湿氢气为燃料、空气为氧化剂，阳极支撑单电池在800℃的峰值功率密度达到825.83 mW cm⁻²。

山东理工大学材料科学与工程学院为第一署名单位，孙海滨教授为论文通讯作者。（董诚）