能源到X和X到能源(其中X代表绿氢、碳基燃料或氨)的技术扩展了电化学转换和存储领域,固体氧化物电化学电池(SOC)是极具应用前景的技术之一,它们的转化效率源于高操作温度(400–900°C)下的热力学和动力学。这些固态电化学系统在燃料电池和电解模式之间的可逆操作中具有灵活性,并且可以有效利用各种燃料。然而,SOC电极处的电催化材料对于促进可逆操作和燃料灵活性而言仍不是最佳的。近日,密西根大学Eranda Nikolla、哥伦比亚大学Juliana S. A. Carneiro综述研究了固体氧化物燃料电池和电解槽中的电催化。
本文要点:
1) 作者概述了用于氧离子传导SOC(O-SOCs)和质子传导SOC(H-SOCs)的各种电催化材料,并将它们的电化学活性作为不同电化学反应的组成和结构的函数进行了研究,以突出最佳催化性能的特征。
2) 此外,作者讨论了不同操作条件下的催化剂失活机制,以评估性能瓶颈。最后,作者为评估SOC中电极催化剂的电化学性能以及设计有效的催化剂以实现燃料使用和操作模式的灵活性提供了指导。
Inyoung Jang et.al Electrocatalysis in Solid Oxide Fuel Cells and Electrolyzers Chem. Rev. 2024
DOI: 10.1021/acs.chemrev.4c00008
https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.4c00008