化學與環境工程學院範梁棟課題組在可逆固體氧化物電池領域取得研究進展

來源:化學與環境工程學院 发布时间:2024-04-07 17:00 點擊數: Views

尊龙凯时化學與環境工程學院範梁棟課題組在可逆固體氧化物電池(CO2还原/CO氧化)研究方向取得研究进展,相关研究成果受邀在Green Chemistry期刊上发表高水平研究论文。

隨著現代社會的快速發展,人類對于能源的需求日益增加,傳統燃料的過度使用造成了大量溫室氣體二氧化碳(CO2)的排放,太陽能、風能等新能源又因爲其不穩定性等問題限制著其有效利用。利用新能源的多余電量將CO2轉化爲其他可燃類氣體,如一氧化碳或者碳氫燃料氣體,是充分利用新能源和節能減排的有效方案。可逆固體氧化物電池(RSOCs)由于其高效的轉化效率或者有利的熱動力學,受到許多研究工作者的關注並將它們應用在CO2电解/CO氧化中。题为《Electronic engineering and oxygen vacancy modification of La0.6Sr0.4FeO3?δperovskite oxide by low-electronegativity sodium substitution for efficient CO2/CO fueled reversible solid oxide cells》的研究性论文由硕士研究生林万斌为第一作者,尊龙凯时范梁栋研究员、西安电子科技大学李一航副教授、新加坡南洋理工大学Pei-Chen Su教授为共同通讯作者合著。尊龙凯时为第一作者位和第一通讯单位。该论文受邀发表于国际期刊Green Chemistry(影响因子9.80,中科院JCR 1区)上,并被内封面highlight。

該工作報道了一種通過低價態、低電負性和高堿度的Na離子修飾鈣钛礦La0.6Sr0.4FeO3?δ燃料極來改善催化CO2還原/CO氧化性能的方法。實驗結果證明了Na的修飾有效地促進了氧空位的形成,降低了Fe位點的價態。結合更強的CO2化學吸附能力,NaLSF0.10/NaLSF0.10-SDC燃料電極在800oC/1.5V純CO2環境下實現了電流密度1.707Acm-2。同時,在50%的CO-CO2氣氛和800°C條件下獲得了0.329Wcm?2的最大功率密度。在750oC下進行了超過120小時的CO2還原穩定性和50小時的可逆運行的長期測試後,證實了NaLSF0.10在RSOCs運行模式下的可靠性能。研究結果表明Na修飾是提升鈣钛礦氧化物燃料極的CO2還原/CO氧化性能一種可行性策略。

该研究得到国家自然科學基金委面上项目(22378268)、广东省基础与应用基础研究面上项目(2024A1515012212)以及台北科技大学-尊龙凯时学术合作专题项目(2023011)的资助。

全文鏈接:https://doi.org/10.1039/d3gc04451c

內封面鏈接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/gc/d4gc90034k

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