原位溶出双金属阴极

SOEC高效电解CO₂

双钙钛矿骨架原位溶出FeCu纳米颗粒，形成大量金属-氧化物界面，同时提升CO₂电解动力学与电极耐久性。

Wang, Xiaoyu · Yangyang, Zhao · Juntao, Feng · 王沛 · Xingchen, Feng · 杨凯 · 丁锡锋

Small 2025

具体参数

电流密度

{'zh': '1044.74', 'en': '1044.74'} mA cm⁻²

CO生成速率

{'zh': '6.4', 'en': '6.4'} mL min⁻¹ cm⁻²

法拉第效率

{'zh': '95.23', 'en': '95.23'} %

电流密度（CH₄辅助）

{'zh': '1.54', 'en': '1.54'} A cm⁻²

CO生成速率（CH₄辅助）

{'zh': '4.49', 'en': '4.49'} mL min⁻¹ cm⁻²

H₂生成速率（CH₄辅助）

{'zh': '6.53', 'en': '6.53'} mL min⁻¹ cm⁻²

技术优势

CO₂电解效率高

FeCu纳米颗粒促进电子转移，钙钛矿基底中生成额外氧空位，提供大量金属-氧化物界面用于气体吸附和电解。

CH₄辅助降低能耗

对称电池在CH₄辅助下电流密度达1.54 A cm⁻²，同时产出高价值合成气，降低CO₂电解能耗。

应用场景

• 固体氧化物电解池：FeCu@PB95FC阴极可直接涂覆在LSGM电解质上，组装高效SOEC电解CO₂。
• CO₂电还原：阴极提供大量金属-氧化物界面，加速CO₂还原动力学，提高转化速率。
• 电化学能源转化：CH₄辅助模式将CO₂电解与CH₄重整耦合，降低能耗并产出合成气。
• 合成气生产：对称电池在CH₄辅助下高效共产CO和H₂，实现合成气联产。