铜基电极由于其良好的导电性和过渡金属之间较高的电化学活性，可以推动固体氧化物燃料电池（SOFC）技术的发展。然而，设计SOFC阳极材料的主要挑战之一是在SOFC运行条件下的热稳定性。

有鉴于此，仁川大学Jae-ha Myung和思克莱德大学Dragos Neagu等人，通过原位萃取法从La_0.43Sr_0.37Cu_0.12Ti_0.88O_3-δ（LSCuT）钙钛矿中合成了一种Cu纳米粒子（NPs）修饰的阳极材料。

本文要点

1）设计了La0.43Sr0.37Cu0.12Ti0.88O3-δ(LSCuT)钙钛矿，该钙钛矿能析出均匀的Cu NPs。通过改善氧化物离子和阳离子的还原性和扩散，引入A位缺陷(A/B < 1)，促进B位的外溶，通过形成更多的氧空位，进一步增强混合离子和电子电导率。

2）与浸渍法制备的Cu NPs相比，原位萃取法制备的Cu NPs在基体上具有均匀的纳米尺寸分布，在H₂气氛中于600℃下可保持约50 h的优异热稳定性。此外，在2.3 V的电压下进行了几秒钟的电化学还原（ER），以证明NP可以快速生长，并且可以还原底物。

3）所合成的材料在稳定性和电化学性能方面是一种很有前途的SOFC阳极催化剂。具有LSCuT阳极（10μm）||ScSZ电解质（90μm）||LSM-ScSZ阴极（20μm）的单电池在湿H₂下在900℃时具有1.38 Wcm^-2的最大功率密度。

总之，该工作为热稳定型铜基电极的广泛应用提供了可能。

参考文献：

Seungyeon Jo et al. Stability and Activity Controls of Cu Nanoparticles for High-performance Solid Oxide Fuel Cells. Applied Catalysis B: Environmental, 2020.

DOI: 10.1016/j.apcatb.2020.119828

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2020.119828