8月12日消息，据Phys.org报道，研究人员首次发现同一种银（Ag）纳米催化剂在固体氧化物电池中，根据电池是在发电模式还是制氢模式下运行，会在不同的反应位点工作。这一发现为下一代固体氧化物电池性能改进引入了新的设计原理。 固体氧化物电池（SOC）是一种高效电化学能量转换器件，可在燃料电池模式（SOFC）下将燃料化学能转化为电能，也可在电解模式（SOEC）下将电能转化为化学能（如氢气）。可逆固体氧化物电池（RSOC）可在两种模式间灵活切换，被视为未来能源系统中连接电力和化学能的关键桥梁技术。 银纳米催化剂的这一发现具有突破性意义。传统认知中，催化剂的活性位点是固定的，反应选择性主要由催化剂的组成和结构决定。然而，该研究表明，同一种银纳米催化剂在不同的电化学极化条件下，其催化活性位点会动态迁移——在发电模式下催化氧还原反应的位点，与在制氢模式下催化电解反应的位点并不相同。 这一发现对可逆固体氧化物电池的催化剂设计具有深远影响。如果催化剂在不同模式下使用不同的活性位点，那么催化剂的优化目标需要从单一模式性能最大化转向双模式协同优化。研究人员可以利用位点选择性设计原理，开发出在两种模式下均具有高活性和高稳定性的新型纳米催化剂。 银作为催化剂在固体氧化物电池中的应用相对新颖，传统SOC主要使用镍基或钙钛矿型催化剂。银纳米催化剂的引入可能为降低电池工作温度、提升循环稳定性提供新的技术路线。随着可逆固体氧化物电池在可再生能源整合和工业脱碳中的应用前景日益明朗，这一基础发现有望加速高效RSOC系统的商业化进程。 （来源：Phys.org）