8月10日消息,首尔大学(SNU)材料科学与工程系WooChul Jung和Jeong Woo Han教授团队,联合KAIST的Sang Ouk Kim团队和韩国基础科学研究所(KBSI)的Beomgyun Jeong团队,首次发现同一种银(Ag)纳米催化剂在不同工作模式下可在不同的反应位点执行最重要的反应。

研究发表于国际期刊Energy & Environmental Science并被选为Outside Back Cover文章。

固态氧化物电池通过固体材料传递氧离子来执行两种不同的功能:可以发电(固态氧化物燃料电池,SOFC),也可以分解水产生氢气(固态氧化物电解池,SOEC)。这种多功能性使该技术被视为扩展清洁能源和氢能利用的重要选项,应用场景从建筑和工厂的分布式热电联供系统到大规模绿氢生产。

研究团队的发现表明,银纳米催化剂在电池发电时主要在一个反应位点工作,而在电解制氢时切换到另一个反应位点——这种"隐藏的开关"机制此前从未被观察到。这意味着催化剂的设计不必在两种功能之间做妥协,可以针对不同模式分别优化催化位点,从而同时提升发电效率和制氢效率。

这一发现对下一代能源器件的设计具有直接指导意义。可逆固态氧化物电池(RSOC)作为连接电力系统和氢能系统的桥梁技术,其双向效率的提升将直接影响绿氢的经济性和电网调峰能力。银作为催化剂虽然成本较高,但其优异的催化活性和可逆性使其在高端应用场景中具有竞争力。 (来源:ScienceDaily)