纳米晶TiO2/ZnO复合粉末体系的一步水热-溶剂热法制备及其光电导与光催化性能评估

本文聚焦固体氧化物燃料电池（SOFCs）阴极材料的关键挑战，提出通过A位Ag掺杂策略（La0.95Ag0.05CoO3）提升电子导电性，并创新性采用分散涂覆工艺解决钴基阴极与YSZ电解质的热膨胀系数（TEC）失配问题，为高性能中温SOFCs（IT-SOFCs）开发提供新思路。

　　

Highlight

本研究通过溶胶-凝胶法合成La_0.95Ag_0.05CoO₃阴极材料，XRD显示其立方相纯度（图3a），纳米颗粒表面呈现阶梯状结构（图3b）。Ag掺杂显著提升电子传导能力，同时提出革命性的分散涂覆技术——将大块阴极分割为点阵结构，有效缓解与YSZ电解质的热机械应力。

Materials

以硝酸镧（La(NO₃)₃·6H₂O）、醋酸银（CH₃COOAg）等为原料，柠檬酸（CA）和乙二胺四乙酸（EDTA）作为络合剂，通过精确化学计量比制备前驱体溶液。

Material characterization

衍射峰位与标准卡片（JCPDS-ICDD 84–0848）完美吻合，证实无杂相生成。扫描电镜揭示纳米颗粒独特的表面拓扑形貌，为氧还原反应（ORR）提供丰富活性位点。

Conclusion

创新性分散涂覆工艺使La_0.95Ag_0.05CoO₃||YSZ||NiO-YSZ全电池在700℃下展现卓越稳定性，阻抗分析揭示该技术通过调控三相边界（TPB）分布显著降低极化电阻，为IT-SOFCs商业化扫除关键障碍。