8月11日消息,首尔大学材料科学与工程系韩正佑(Han Jeong-woo)教授团队联合世宗大学、全南大学和美国科罗拉多矿业学院,利用人工智能技术成功开发出一种新型复合空气电极材料,可大幅提升可逆固体氧化物电池(RSOC)的性能。

可逆固体氧化物电池被视为解决可再生能源间歇性问题的关键技术,因为单一器件既可电解水制氢又可将氢转化为电力。然而,氧离子交换反应的速率缓慢和电极材料中离子与电子导电性不平衡,长期制约RSOC的效率和耐久性。

研究团队采用质子导体BCZYYb7111替代传统GDC材料作为新型空气电极,实现了离子迁移率与电子迁移率的平衡。分析表明,新型复合电极中氧空位容易形成且氧离子迁移速率显著加快。特别是在原子尺度上,研究团队定量证实了强内建电势的形成,这一电势促进了氧还原反应和氧析出反应的双重催化活性。

该团队将AI技术引入RSOC电极设计流程,通过计算筛选大量候选材料组合,大幅缩短了传统试错研发周期。AI驱动的材料设计原理不仅适用于BCZYYb7111体系,还可推广至其他固态能源转换材料。研究成果为大规模绿氢储能和电网级长时储能提供了新的技术路线,有助于降低电解槽和燃料电池的成本并提升循环寿命。 (来源:BusinessKorea)