深圳大学材料学院骆静利院士符显珠教授团队在固体氧化物电池电催化材料方面取得进展

可逆固体氧化物电池(SOC)是先进的电化学能量存储和转换装置，在清洁能源发电及CO₂转化领域都有着广泛的应用前景。然而，缺乏高催化活性和高稳定性的燃料极电催化材料制约了该装置的实际应用。锶铁钼基钙钛矿由于具有良好的离子电导、电子电导及氧化还原稳定性，已成为目前SOC燃料极电催化材料的一个研究热点。然而，由于其结构稳定，表面暴露的活性位点少，导致其本征催化活性表现较差。因此，如何提高钙钛矿基氧化物的本征催化活性是构建高性能SOC反应器的一个新的严峻挑战。

近日，深圳大学材料学院骆静利院士团队奚修安副研究员、刘建文研究员、符显珠教授等人通过调整锶铁钼基钙钛矿氧化物氧的p带中心向费米能级偏移，将其结构中氧空位的形成及迁移能垒降低，显著提升了氧离子在电化学反应中的传质速率及催化反应动力学过程。

相应的SOC反应器性能获得大幅提升，在H₂气氛下，其发电功率可达1.24 W cm^-2；同时，在CO₂气氛和1.5V电压条件下，其电解电流密度可达1.5 A cm^-2。这为SOC燃料极电催化材料的结构设计及性能优化提供了新的认识和理论指导。因此，该研究发现将有助于推动SOC装置的商业化应用，从而促进可再生能源的高效储能转化。

相关成果发表在Advanced Energy Materials （影响因子29.368，中科院JCR一区，TOP期刊）上，并被选为前封面文章。深圳大学符显珠教授为文章通讯作者。深圳大学奚修安副研究员和刘建文研究员为论文共同第一作者。

该研究得到了国家自然科学基金委员会、深圳市科技创新委员会以及深圳大学高层次人才启动基金的大力支持。

全文链接见：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202102845

（材料学院）