該團(tuán)隊(duì)近期致力于高溫CO2電解研究,通過構(gòu)建一系列金屬—氧化物界面結(jié)構(gòu),同時形成大量氧空位,增強(qiáng)了陰極CO2在高溫下的吸附活化和陽極氧析出反應(yīng),提高了CO2電解性能。
該進(jìn)展報(bào)告介紹了固體氧化物電解池(SOEC)的發(fā)展歷程、CO2電解機(jī)理、SOEC電極和電解質(zhì)材料,探討了電極組成和微觀結(jié)構(gòu)對CO2電解性能的影響;總結(jié)了SOEC的衰減機(jī)制,以及燃料協(xié)助型SOEC和高壓SOEC的發(fā)展?fàn)顩r;展望了利用原位動態(tài)表征技術(shù)研究電極反應(yīng)機(jī)理,為研制高性能電極材料提供指導(dǎo),同時通過陽極耦合烷烴轉(zhuǎn)化來實(shí)現(xiàn)SOEC高效生產(chǎn)燃料和化學(xué)品。
固體氧化物電解池可將CO2和H2O轉(zhuǎn)化為合成氣、烴類燃料并聯(lián)產(chǎn)高純度O2,具有全固態(tài)和模塊化結(jié)構(gòu),以及反應(yīng)速率快、能量效率高、成本低等優(yōu)點(diǎn),在CO2轉(zhuǎn)化和可再生清潔電能存儲方面表現(xiàn)出極具潛力的應(yīng)用前景。