作者:宋月锋等 来源:《德国应用化学》 发布时间:2024/7/1 11:26:10
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新型催化剂实现高温二氧化碳电解性能明显提升

 

近日,中国科学院大连化学物理研究所与中国科学院过程工程研究所合作,在固体氧化物电解池(SOEC)阴极高温二氧化碳电解反应活性调控方面取得新进展,通过精准构筑高温稳定的单原子催化剂,实现高温二氧化碳电解性能明显提升。相关成果发表在《德国应用化学》上。

SOEC因其高电流密度、高法拉第效率、低过电势等优势,被认为是一种具有广泛应用前景的二氧化碳电催化转化器件。其中,阴极二氧化碳吸附和活化对于高温二氧化碳电解至关重要。然而,现有阴极材料中的氧离子导体电催化活性较低,制约了SOEC性能的进一步提升。

本研究利用高温有氧焙烧法将单原子Ru锚定在SOEC阴极中氧离子导体表面,二者间存在的强共价金属-载体相互作用,可有效提升单原子的高温稳定性,同时,能够调控SDC表面电子结构,促进氧空位形成,增强二氧化碳吸附和活化,最终显著降低SOEC欧姆电阻和极化电阻,实现高温二氧化碳电解活性大幅度提升。

该工作扩展了单原子催化剂在SOEC高温电催化领域中的应用,发展了一种可在原子尺度上优化SOEC阴极电子结构和电催化活性的研究策略,为高效SOEC阴极材料的设计提供了参考。(来源:中国科学报 孙丹宁)

相关论文信息:https://doi.org/10.1002/ange.202313361

 
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