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Accès ouvert déclaré 2025 article

Anode-Supported SOFCs with a Bi2O3-Doped NiO–ScSZ Anode and ScSZ Electrolyte: Low-Temperature Co-Sintering and High Performance

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Rattachement africain : jp, cn. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

In this study, a novel anode-supported solid oxide fuel cell (SOFC) comprising a Bi2O3-doped NiO-ScSZ anode and an ScSZ electrolyte was successfully fabricated via a low-temperature co-sintering process at 1300 °C. The incorporation of 3 wt% Bi2O3 effectively promoted the sintering of both the anode support and electrolyte layer, resulting in a dense, gas-tight electrolyte and a mechanically robust porous anode support. X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) analyses confirmed the formation of phase-pure, highly crystalline ScSZ with an optimized microstructure. Electrochemical performance measurements demonstrated that the fabricated cells achieved excellent power density, reaching a peak value of 0.861 W cm−2 at 800 °C under humidified hydrogen fuel conditions. The cells maintained stable performance under dry methane operation, with a maximum power density of 0.624 W cm−2 at 800 °C, indicating resistance to carbon deposition. Gas chromatographic analyses further revealed that the Bi2O3-doped NiO-ScSZ anode facilitated earlier and more stable electrochemical oxidation of methane-derived species compared with the conventional NiO-YSZ system, even under conditions of an elevated methane partial pressure. These findings demonstrate that Bi2O3 co-doping, combined with low-temperature co-sintering, provides an effective approach for fabricating high-performance intermediate-temperature SOFCs with enhanced structural integrity and electrochemical stability. The developed methodology presents a promising pathway toward achieving cost-effective and durable SOFC technologies.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Anode-Supported SOFCs with a Bi2O3-Doped NiO–ScSZ Anode and ScSZ Electrolyte: Low-Temperature Co-Sintering and High Performance
Date Crossref
24/06/2025
Éditeur
MDPI AG
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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