深圳大學化學與環(huán)境工程學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展，相關研究成果受邀在Green Chemistry期刊上發(fā)表高水平研究論文。

隨著現(xiàn)代社會的快速發(fā)展，人類對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、風能等新能源又因為其不穩(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，如一氧化碳或者碳氫燃料氣體，是充分利用新能源和節(jié)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(zhuǎn)化效率或者有利的熱動力學，受到許多研究工作者的關注并將它們應用在CO₂電解/CO氧化中。題為《Electronic engineering and oxygen vacancy modification of La_0.6Sr_0.4FeO_3?δperovskite 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，深圳大學范梁棟研究員、西安電子科技大學李一航副教授、新加坡南洋理工大學Pei-Chen Su教授為共同通訊作者合著。深圳大學為第一作者位和第一通訊單位。該論文受邀發(fā)表于國際期刊Green Chemistry（影響因子9.80，中科院JCR 1區(qū)）上，并被內(nèi)封面highlight。

該工作報道了一種通過低價態(tài)、低電負性和高堿度的Na離子修飾鈣鈦礦La_0.6Sr_0.4FeO_3?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(tài)。結合更強的CO₂化學吸附能力，NaLSF0.10/NaLSF0.10-SDC燃料電極在800^oC/1.5V純CO₂環(huán)境下實現(xiàn)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750^oC下進行了超過120小時的CO₂還原穩(wěn)定性和50小時的可逆運行的長期測試后，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。

該研究得到國家自然科學基金委面上項目（22378268）、廣東省基礎與應用基礎研究面上項目（2024A1515012212）以及臺北科技大學-深圳大學學術合作專題項目（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