DOI: 10.1016/j.jallcom.2023.169470

高性能正极的开发对于中温固体氧化物燃料电池（SOFCs）至关重要。其中，形态调控是提高SOFC正极电催化活性的有效途径。与传统纳米颗粒相比，纳米纤维具有高比表面积和高孔隙率的优点，对氧还原反应（ORR）活性具有显著的促进作用。然而，传统高温烧结的电池制造方法会破坏纤维结构并导致团聚。在此，本研究采用无烧结方法，通过极化操作将La0.6Ca0.4Fe0.8Ni0.2O3-δ（LCaFN）纳米纤维原位自组装到YSZ电解质表面上，与先前的工作相比，其性能突出。极化21小时后，电池在700℃时的峰值功率密度从0.36W/cm2增加至0.60W/cm2，750℃时的最高峰值功率密度可达0.91W/cm2。同时，电池显示出良好的长期耐久性，在0.7V和650℃下持续90h，电流密度约为0.35A/cm2。这项工作表明，纤维正极和原位自组装技术的结合是构建高性能SOFCs的一种有前途的策略。

图1.（a）LCaFN纳米纤维的XRD细化，（b）烧结前前体的SEM图像，（c）在700℃下烧结3小时后纤维的SEM图像；（d）选定区域的放大图像，以及（e）LCaFN纤维的HAADF-STEM模式元素映射。

图2.不同极化度期间/之后的电化学测量。（a）极化的恒电流测试，（b）OCV下的EIS光谱，（c）I-V-P极化曲线，（d）（b）中EIS光谱的DRT分析。

图3.在600至750℃下极化21小时后的电化学测量。（a）OCV下的EIS光谱，（b）I-V-P极化曲线，（c）长期耐久性试验。

图4.（a）长期试验之前和（b）之后的全电池的SEM截面图像。（c）每层的细节放大，（d）放大的纤维正极形态。