阴极

图3c展示了SFO和SNFO阴极的阿伦尼乌斯曲线。

a)使用BCNMF10阴极在600°C下进行的燃料电池运行稳定性测试，恒定电流为200mAcm−2；

优化后的BCNMF10阴极在700°C条件下展现出优异的电化学性能，其最大功率密度达到2002mW·cm-2。

c)采用BCF25、BCNMF05、BCNMF10和BCNMF15阴极的燃料电池在700℃下的I-V和I-P曲线；

d)600-700℃下BCF25、BCNMF05、BCNMF10和BCNMF15阴极的电阻值对比；

结果显示，R-Co₃O₄NS/CP阴极的Li₂O₂收率最高，达到87%，而rac-Co₃O₄NS/CP与CP分别为84%和82%(图2d)。

综合来看，图2的数据表明，R-Co₃O₄NS/CP阴极凭借手性诱导自旋选择效应(CISS)，在提升Li₂O₂生成效率、降低副反应、改善能量效率和延长循环寿命等方面均表现出显著优势。

图3a展示了700℃下SFO和SNFO阴极的电化学阻抗谱，SNFO和SFO电极的Rp值分别为0.20和0.41Ωcm2，表明SNFO阴极具有更优异的电催化性能。

(b)SFO和SNFO的氧空位形成能。

(h)采用SNFO阴极的燃料电池在700℃下100小时的短期耐久性测试结果。

同时，如图3h所示，采用SNFO阴极的燃料电池短期耐久性测试表明：在100小时测试中，电池电流密度保持稳定，充分证明了SNFO阴极在固体氧化物燃料电池中的运行稳定性。

图4a展示了四种典型的氧空位构型，结合碘量滴定和TGA的结果显示，Nd掺杂提高了SNFO中的氧空位浓度，且优先在空位2中形成空位，其形成能比未掺杂的SFO相比降低至0.01eV。

在相同温度条件下，采用SNFO阴极的燃料电池比SFO阴极具有更高的峰值功率密度（PPD），在700℃时分别可达803mWcm⁻2（SNFO）和415mWcm⁻2（SFO）。

1、导读R-P型氧化物Sr3Fe2O7−δ（SFO）是SOFC潜在的阴极材料，但中低温下ORR催化活性不足，降低电池性能。

R-P型氧化物Sr3Fe2O7−δ（SFO）是SOFC潜在的阴极材料，但中低温下ORR催化活性不足，降低电池性能。

较小的Rp和Ea值表明SNFO阴极不仅电催化性能卓越，还能降低电极反应的能量势垒。