固体氧化物电池（SOECs）具有极高的转换效率，被认为是下一代能量转换器件的理想选择。但电解电流密度仍需进一步提高，以满足未来大规模工业应用的需要。
近日，清华大学Bo Yu报道了一种合理设计的微/纳米通道(MC)阳极单体电池，该单体电池由集成的阳极-电解质界面、垂直微通道支架以及支架表面的纳米LSC层涂层组成。
文章要点
1）集成的界面结构增强了其牢固性，即使在高电流密度（高PO2）下也能有效缓解界面分层。梯度微通道支架提供了丰富的垂直排列的气体扩散通道，从内阳极到外阳极，从而避免了内阳极局部高氧压力的产生。这种微观结构的改变显著提高了SOEC在高电流密度下的结构稳定性。同时，在支架表面加载LSC催化剂多孔纳米层。
2）电子导电相、离子导电相和气相在整个阳极内表面垂直互连，从而制备了几乎覆盖整个阳极内表面的超大电化学活性TPB区域。新型SOEC的增大的阳极TPB显著降低了阳极的极化电阻，并促进了OER动力学，进而促进了氧气的快速产生。
3）新型SOEC成功地在800 °C下，1.3 V恒定工作电压下，在5.96 A cm−2的最高电流密度下稳定地进行了至少200 min的蒸汽电解。此外，新型SOEC的电阻比传统的海绵状(SL) SOEC（1.472 Ω cm2）低一个数量级（0.135 Ω cm2）。
参考文献
Junwen Cao, et al, A Novel Solid Oxide Electrolysis Cell with Micro-/Nano Channel Anode for Electrolysis at Ultra-High Current Density over 5 A cm−2, Adv. Energy Mater. 2022
DOI: 10.1002/aenm.202200899
https://doi.org/10.1002/aenm.202200899
