Ｉ． Ｉｎｏｖａｓｉ Ｋｕｎｃｉ ｄａｎ Ｋｅｓｉｍｐｕｌａｎ
Ｍｅｌａｌｕｉ ａｎａｌｉｓｉｓ ｔｅｒｍｏｄｉｎａｍｉｋａ ｄａｎ ｐｅｍｏｄｅｌａｎ ｍｉｋｒｏｋｉｎｅｔｉｋａ， ｍｅｋａｎｉｓｍｅ ｄｏｍｉｎａｎ ｄａｒｉ ｊａｌｕｒ ｏｋｓｉｄａｓｉ ａｍｏｎｉａ ｌａｎｇｓｕｎｇ ｐａｄａ ａｎｏｄａ Ｎｉ－ＹＳＺ ｂｅｒｈａｓｉｌ ｄｉｕｎｇｋａｐ． Ｉｎｏｖａｓｉ ｄａｎ ｋｅｓｉｍｐｕｌａｎ ｉｎｔｉ ｓｅｂａｇａｉ ｂｅｒｉｋｕｔ：
Ｄｏｍｉｎａｓｉ Ｊａｌｕｒ Ｒｅａｋｓｉ： Ｄａｌａｍ ｋｏｎｄｉｓｉ ｏｐｅｒａｓｉ ｔｉｐｉｋａｌ （ｓｕｈｕ ｔｉｎｇｇｉ， ｏｖｅｒｐｏｔｅｎｓｉａｌ ａｋｔｉｖａｓｉ）， ｊａｌｕｒ ｏｋｓｉｄａｓｉ ａｍｏｎｉａ ｌａｎｇｓｕｎｇ ｌｅｂｉｈ ｕｎｇｇｕｌ ｄａｒｉｐａｄａ ｊａｌｕｒ ｄｅｋｏｍｐｏｓｉｓｉ－ｏｋｓｉｄａｓｉ， ｄａｎ ｓｅｌｅｋｔｉｖｉｔａｓｎｙａ ｍｅｎｉｎｇｋａｔ ｓｅｉｒｉｎｇ ｋｅｎａｉｋａｎ ｓｕｈｕ． Ｅｆｅｋ ｅｎｔｒｏｐｉ ｍｅｎｄｏｒｏｎｇ ｐｅｍｂｅｎｔｕｋａｎ Ｈ₂Ｏ ｄａｒｉｐａｄａ Ｈ₂．
Ｄｅｓｋｒｉｐｔｏｒ Ｋｕｎｃｉ： Ｅｎｅｒｇｉ ｐｅｍｂｅｎｔｕｋａｎ ｖａｋａｎｓｉ ｏｋｓｉｇｅｎ ｐａｄａ ｂａｔａｓ ｔｉｇａ ｆａｓｅ （ＴＰＢ） ｓａｎｇａｔ ｐｅｎｔｉｎｇ ｄａｌａｍ ｍｅｎｅｎｔｕｋａｎ ａｋｔｉｖｉｔａｓ ｄａｎ ｓｅｌｅｋｔｉｖｉｔａｓ ｒｅａｋｓｉ； ｍｅｎｕｒｕｎｋａｎ ｅｎｅｒｇｉ ｉｎｉ ｍｅｍｕｄａｈｋａｎ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｅｌｅｋｔｒｏｎ ｄａｒｉ ｉｏｎ ｏｋｓｉｇｅｎ ｋｅ Ｎｉ， ｍｅｍｐｅｒｃｅｐａｔ ｄｉｆｕｓｉ ｄａｎ ｏｋｓｉｄａｓｉ Ｈ， ｓｅｒｔａ ｍｅｎｉｎｇｋａｔｋａｎ ｓｅｌｅｋｔｉｖｉｔａｓ ｏｋｓｉｄａｓｉ ｌａｎｇｓｕｎｇ．
Ｅｆｅｋ Ｒｅｇｕｌａｓｉ Ｏｖｅｒｐｏｔｅｎｓｉａｌ： Ｐｅｎｅｒａｐａｎ ｏｖｅｒｐｏｔｅｎｓｉａｌ ａｎｏｄａ ｍｅｍｏｄｕｌａｓｉ ｐｏｔｅｎｓｉａｌ ｋｉｍｉａ ｏｋｓｉｇｅｎ ｄｉ ｄａｅｒａｈ ＴＰＢ， ｍｅｍｐｅｒｋｕａｔ ｋｏｕｐｌｉｎｇ ｓｔｒｕｋｔｕｒ ｅｌｅｋｔｒｏｎｉｋ ａｎｔａｒｍｕｋａ， ｍｅｎｕｒｕｎｋａｎ ｐｅｍｕｆａｋａｔ ｅｎｅｒｇｉ ｒｅａｋｓｉ， ｄａｎ ｓｅｃａｒａ ｓｉｇｎｉｆｉｋａｎ ｍｅｎｉｎｇｋａｔｋａｎ ａｋｔｉｖｉｔａｓ ｄａｎ ｓｅｌｅｋｔｉｖｉｔａｓ （ｓｅｌｅｋｔｉｖｉｔａｓ ｍｅｎｃａｐａｉ ０．９８ ｐａｄａ ０．３４ Ｖ）．
Ｄａｍｐａｋ Ｓｐｅｓｉｅｓ Ｃａｋｕｐａｎ Ｐｅｒｍｕｋａａｎ： Ａｄｓｏｒｐｓｉ Ｈ ｐａｄａ ｓｉｔｕｓ Ｎｉ ａｔａｕ ＴＰＢ ｍｅｍｐｒｏｍｏｓｉｋａｎ ｒｅａｋｓｉ， ｓｅｄａｎｇｋａｎ ａｋｕｍｕｌａｓｉ Ｈ ｐａｄａ ｐｅｒｍｕｋａａｎ ＹＳＺ ｍｅｎｇｈａｍｂａｔ ｋｉｎｅｒｊａ； Ｎ ｃｅｎｄｅｒｕｎｇ ｔｅｒａｋｕｍｕｌａｓｉ ｐａｄａ ｐｅｒｍｕｋａａｎ Ｎｉ ｄａｎ ｂｅｒｍｉｇｒａｓｉ ｋｅ ＴＰＢ， ｍｅｎｇｈａｍｂａｔ ｓｉｔｕｓ ａｋｔｉｆ， ｄａｎ ｍｅｎｙｅｂａｂｋａｎ ｄｅａｋｔｉｖａｓｉ ｋａｔａｌｉｓ ａｋｉｂａｔ ｎｉｔｒｉｄａｓｉ， ｙａｎｇ ｍｅｒｕｐａｋａｎ ｐｅｎｙｅｂａｂ ｕｔａｍａ ｐｅｎｕｒｕｎａｎ ｓｔａｂｉｌｉｔａｓ．
Ｓｔｒａｔｅｇｉ Ｏｐｔｉｍｉｓａｓｉ： Ｐｅｒａｎ ｄｏｍｉｎａｎ ｒｅｇｕｌａｓｉ ｓｔｒｕｋｔｕｒ ｅｌｅｋｔｒｏｎｉｋ ｐａｄａ ｊａｌｕｒ ｒｅａｋｓｉ ｔｅｌａｈ ｄｉｊｅｌａｓｋａｎ， ｄａｎ ｓｅｂｕａｈ ｓｔｒａｔｅｇｉ ｂａｒｕ ｄｉａｊｕｋａｎ ｕｎｔｕｋ ｍｅｎｉｎｇｋａｔｋａｎ ｋｉｎｅｒｊａ ＤＡ－ＳＯＦＣ ｄｅｎｇａｎ ｍｅｎｇａｔｕｒ ｐｏｔｅｎｓｉａｌ ｋｉｍｉａ ｏｋｓｉｇｅｎ， ｍｅｎｇｏｐｔｉｍａｌｋａｎ ｄｅｓａｉｎ ＴＰＢ， ｄａｎ ｍｅｎｅｋａｎ ａｋｕｍｕｌａｓｉ Ｎ⁎．
ＩＩ． Ｉｓｉ Ｉｎｔｉ Ａｎａｌｉｓｉｓ Ｇｒａｆｉｋ
Ｐｅｎｅｌｉｔｉａｎ ｉｎｉ ｓｅｃａｒａ ｂｅｒｔａｈａｐ ｍｅｎｇｕｎｇｋａｐ ｍｅｋａｎｉｓｍｅ ｒｅａｋｓｉ ｍｅｌａｌｕｉ ｓｅｒａｎｇｋａｉａｎ ａｎａｌｉｓｉｓ ｇｒａｆｉｋ：
Ｍｏｄｅｌ Ｊａｌｕｒ Ｒｅａｋｓｉ： Ｇａｍｂａｒ １ ｍｅｎｇａｊｕｋａｎ ｄｕａ ｊａｌｕｒ — ｔｉｄａｋ ｌａｎｇｓｕｎｇ （ａｍｏｎｉａ ｐｅｒｔａｍａ ｔｅｒｕｒａｉ ｍｅｎｊａｄｉ Ｎ₂ ｄａｎ Ｈ₂， ｋｅｍｕｄｉａｎ ｄｉｏｋｓｉｄａｓｉ） ｄａｎ ｌａｎｇｓｕｎｇ （ａｍｏｎｉａ ｍｅｎｇａｌａｍｉ ｄｅｈｉｄｒｏｇｅｎａｓｉ ｂｅｒｔａｈａｐ ｕｎｔｕｋ ｍｅｍｂｅｎｔｕｋ ＮＨｘ ｄａｎ Ｈ， ｄｅｎｇａｎ Ｈ⁺ ｂｅｒｄｉｆｕｓｉ ｋｅ ＴＰＢ ｕｎｔｕｋ ｂｅｒｒｅａｋｓｉ ｌａｎｇｓｕｎｇ ｄａｎ ｍｅｍｂｅｎｔｕｋ ａｉｒ） — ｍｅｎｃａｔａｔ ｄｉｓｔｒｉｂｕｓｉ ｓｐａｓｉａｌ ａｔｏｍ ｄａｎ ｍｅｍｂａｎｇｕｎ ｄａｓａｒ ｍｏｄｅｌ ｆｉｓｉｋ．
Perbandingan Kinerja Katalitik: Gambar ２ menunjukkan bahwa Ni－YSZ memiliki energi adsorpsi NH₃ yang lebih kuat pada １，０００ K， dengan hambatan energi dehidrogenasi pertama ０，１４ eV lebih rendah daripada Ni murni； dalam rentang ６００–１，０００ K， peningkatan suhu secara signifikan meningkatkan selektivitas oksidasi langsung， dan efek entropi mendorong difusi H＊ untuk mendominasi reaksi．
Regulasi Overpotensial: Gambar ３ menunjukkan bahwa setelah menerapkan overpotensial ０，３４ V， hambatan energi difusi H＊ menurun dari ０，４６ eV menjadi ０，２８ eV， dan energi pembentukan vakansi oksigen menurun dari ０，６２ eV menjadi ０，３９ eV； aktivitas oksidasi langsung meningkat secara eksponensial， dan selektivitas meningkat dari ０，９０ menjadi ０，９８．
Pengaruh Lokasi Cakupan H: Gambar ４ menunjukkan bahwa adsorpsi H pada situs Ni atau TPB mengurangi hambatan energi， meningkatkan aktivitas dan selektivitas； ketika H menempati sisi YSZ， energi pembentukan vakansi oksigen meningkat tajam menjadi ０，９７ eV， dan selektivitas turun dari ０，９９ menjadi ０，５９． Lokasi H memengaruhi potensial kimia oksigen antarmuka dengan menggeser pusat pita O ２p．
Efek Keracunan Akumulasi N: Gambar ５ menunjukkan bahwa N cenderung bermigrasi ke vakansi oksigen TPB dan menempati situs aktif， meningkatkan hambatan energi reaksi； tingkat cakupan N yang tinggi mengurangi aktivitas oksidasi langsung menjadi ３６％ dari nilai awal dan selektivitas menjadi ０，６４． N＊ menunjukkan ikatan yang kuat dengan Ni， dan hambatan energi tinggi untuk rekombinasi N₂ dapat dengan mudah menyebabkan deaktivasi．
Peran Potensial Kimia Oksigen: Gambar ６ mengidentifikasi potensial kimia oksigen sebagai deskriptor kunci． Pergeseran ke atas pusat pita O ２p menstabilkan H dan mendorong desorpsi air， meningkatkan kinerja oksidasi langsung． Namun， potensial kimia oksigen yang terlalu tinggi dapat menyebabkan over－oksidasi Ni， mengorbankan stabilitas．
III． Ringkasan dan Outlook
Studi ini secara sistematis menjelaskan mekanisme kompetitif dan prinsip regulasi jalur reaksi oksidasi amonia pada anoda Ni－YSZ． Ini menunjukkan bahwa di bawah kondisi operasi tipikal， jalur oksidasi amonia langsung memiliki keunggulan termodinamika dan kinetika， dengan selektivitas ditentukan oleh persaingan antara kopling H dan difusi H．Pembentukan energi vakansi oksigen dikendalikan oleh struktur elektronik antarmuka, dan overpotensial yang diterapkan dapat mengoptimalkan potensial kimia oksigen dengan menyesuaikan pusat pita O 2p.
Desain material anoda masa depan harus berfokus pada "rekayasa pita elektronik," mengoptimalkan struktur elektronik TPB melalui penyesuaian komposisi atau modifikasi antarmuka untuk meningkatkan aktivitas oksigen kisi dan memperbaiki manajemen intermediat. Karya ini menyediakan cetak biru desain untuk mengembangkan sel bahan bakar amonia dengan konsumsi energi rendah dan stabilitas tinggi. Upaya selanjutnya dapat menggabungkan karakterisasi in situ untuk memvalidasi teori dan mengeksplorasi potensi penerapan sistem anoda komposit tipe baru.
