將能量轉換裝置的微觀結構與其性能相關聯通常是一項復雜的工作,特別是在固體氧化物燃料電池研究中。固體氧化物燃料電池結合了多種材料和界面,由于高工作溫度和反應性氣氛,這些材料和界面會隨著時間的推移而演變。
近日,洛桑聯邦理工學院Q. Jeangros ,南洋理工大學M. Duchamp證明了Operando環境透射電子顯微鏡可以識別此類設備中的結構-性能聯系。
文章要點
1)通過將陰極-電解質-陽極電池與單室配置中的加熱和偏置微機電系統接觸,可以發現環境條件(氧分壓和氫分壓、溫度)、電池開路電壓和燃料電池微觀結構的演變,直至原子尺度。
這些結果為了解陽極氧化態及其形態對電池電性能的影響提供了重要的見解。
參考文獻
Jeangros, Q., Bugnet, M., Epicier, T. et al. Operando analysis of a solid oxide fuel cell by environmental transmission electron microscopy. Nat Commun 14, 7959 (2023).
DOI:10.1038/s41467-023-43683-4
https://doi.org/10.1038/s41467-023-43683-4