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深圳大學(xué)范梁棟課題組在可逆固體氧化物電池領(lǐng)域取得研究進(jìn)展
來源：深圳大學(xué) 2024-04-12
導(dǎo)讀：深圳大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院范梁棟課題組在可逆固體氧化物電池（CO2還原/CO氧化）研究方向取得研究進(jìn)展，相關(guān)研究成果受邀在Green Chemistry期刊上發(fā)表高水平研究論文。
隨著現(xiàn)代社會(huì)的快速發(fā)展，人類對(duì)于能源的需求日益增加，傳統(tǒng)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(fēng)能等新能源又因?yàn)槠洳环€(wěn)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(zhuǎn)化為其他可燃類氣體，如一氧化碳或者碳?xì)淙剂蠚怏w，是充分利用新能源和節(jié)能減排的有效方案?？赡婀腆w氧化物電池（RSOCs）由于其高效的轉(zhuǎn)化效率或者有利的熱動(dòng)力學(xué)，受到許多研究工作者的關(guān)注并將它們應(yīng)用在CO2電解/CO氧化中。題為《Electronic engineering and oxygen vacancy modification of La0.6Sr0.4FeO3?δ perovskite oxide by low-electronegativity sodium substitution for efficient CO2/CO fueled reversible solid oxide cells》的研究性論文由碩士研究生林萬斌為第一作者，深圳大學(xué)范梁棟研究員、西安電子科技大學(xué)李一航副教授、新加坡南洋理工大學(xué)Pei-Chen Su教授為共同通訊作者合著。深圳大學(xué)為第一作者位和第一通訊單位。該論文受邀發(fā)表于國(guó)際期刊Green Chemistry（影響因子9.80，中科院JCR 1區(qū)）上，并被內(nèi)封面highlight。該工作報(bào)道了一種通過低價(jià)態(tài)、低電負(fù)性和高堿度的Na離子修飾鈣鈦礦La0.6Sr0.4FeO3?δ燃料極來改善催化CO2還原/CO氧化性能的方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了Na的修飾有效地促進(jìn)了氧空位的形成，降低了Fe位點(diǎn)的價(jià)態(tài)。結(jié)合更強(qiáng)的CO2化學(xué)吸附能力，NaLSF0.10/NaLSF0.10-SDC燃料電極在800oC/1.5V純CO2環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了電流密度1.707Acm-2。同時(shí)，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(jìn)行了超過120小時(shí)的CO2還原穩(wěn)定性和50小時(shí)的可逆運(yùn)行的長(zhǎng)期測(cè)試后，證實(shí)了NaLSF0.10在RSOCs運(yùn)行模式下的可靠性能。研究結(jié)果表明Na修飾是提升鈣鈦礦氧化物燃料極的CO2還原/CO氧化性能一種可行性策略。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金委面上項(xiàng)目（22378268）、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究面上項(xiàng)目（2024A1515012212）以及臺(tái)北科技大學(xué)-深圳大學(xué)學(xué)術(shù)合作專題項(xiàng)目（2023011）的資助。
全文鏈接：https://doi.org/10.1039/d3gc04451c
內(nèi)封面鏈接:
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/gc/d4gc90034k
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