摘要

固体氧化物电解池(solid oxide electrolysis cell, SOEC)是一种将风能或太阳能等可再生能源的过剩电能高效转化为化学能的装置,其原理是目前被广泛研究的固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell, SOFC)的逆过程。SOEC主要由阴极(燃料电极)、阳极(氧电极)和电解质三部分组成。其中,阴极作为燃料气体电解/共电解的场所,其性能影响着SOEC的效率,所以对于SOEC阴极,除了要满足电极材料的一般要求,还需要在高温、高湿环境下保持良好的电催化活性。近年来,除了对传统Ni基阴极进行优化,钙钛矿结构的阴极由于具有更好的氧化还原稳定性,其研究工作也在快速开展。本文从电极微结构的优化、电解/共电解的不同掺杂比的新型材料的研究等方面概述了固体氧化物电解池阴极的发展现状。研究发现,具有良好耐久性和催化活性的阴极材料可以显著提升电池性能,提高SOEC的使用寿命。最后,对未来的研究工作提出了展望。

关键词