对称固体氧化物电池（SSOC）在氧电极和燃料电极上使用相同的电极材料，可以简化制备工艺并提高电池的耐久性。本研究成功制备了Pr和Ni掺杂的SmBaFe2O5+δ（SBF）、Sm0.9Pr0.1BaFe2O5+δ（SPBF91）和Sm0.9Pr0.1BaFe1.6Ni0.4O5+δ（SPBFN）作为SSOC的对称电极，并研究了它们的性能。第一性原理计算表明SPBF91（2.24 eV）、SPBFN（1.76 eV）的氧空位形成能低于SBF（2.49 eV）。此外，Pr和Ni的掺杂显著降低了SPBFN中Fe-3d和O-2p的能带中心能量，有利于氧离子和电荷的转移。800 ℃时SPBFN在空气和H2中的极化电阻分别为0.025 Ωcm2和0.11 Ωcm2。800 ℃时以H2、CH3OH和湿C3H8为燃料，以SPBFN为对称电极的燃料电池最大功率密度（MPD）分别达到850、651和648 mWcm−2。在燃料电极侧的SPBFN表面观察到FeNi合金。SPBFN表面的FeNi合金明显提高了对称电极的输出性能和稳定性。此外，以PBSFN为对称电极的固体氧化物电解池（SOEC）在电解H2-50%H2O和电解CO2时，在200 h的测试中表现出良好的稳定性。
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Yunfei Li, Dong Guo, Aoye Li, Dongchao Qiu, Bingbing Niu, Biao Wang,
Investigate the symmetrical electrode material based on Pr and Ni doping SmBaFe2O5+δ for its electrochemical and stability performance for solid oxide cell,
Journal of Power Sources,
Volume 627,
2025,
235806,
ISSN 0378-7753,
https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2024.235806.
(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775324017580)
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