Enhanced Oxygen Reduction Reaction Kinetics In Nanocrystalline IT-SOFC Cathodes

Solid oxide fuel cell performance is usually limited by high cathodic area specific resistance (ASR) at intermediate temperatures (500-700°C). ASR can be decreased by reducing particle size to nanometer range. This improvement is usually ascribed to the area/volume ratio increase and a higher concentration of active sites for the oxygen reduction reaction (ORR). Nevertheless, this solely explanation seems not to be enough for explaining the high electrochemical performance of some nanostructured La0.4Sr0.6Co0.8Fe0.2O3-d cathodes previously reported (Baqué et al., Electrochemistry Comm. 10 (2008) 1905-1908). Accordingly, the ORR of these cathodes was studied by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) under air and under pure oxygen within the 400-700°C range. The nanostructure was characterized even at atomic level by transmission electron microscopy (TEM), revealing that the cathode is composed of nanocrystals surrounded by zones with some degree of crystalline disorder. These results suggest that this kind of nanostructure facilitate the ORR in this compound. Fil: Baque, Laura Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); Argentina. Technical University Of Denmark; Dinamarca Fil: Soldati, Analía Leticia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); Argentina Fil: Troiani, Horacio Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); Argentina Fil: Schreiber, Anja. Helmholtz Gemeinschaft; Alemania Fil: Caneiro, Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); Argentina Fil: Serquis, Adriana Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); Argentina