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在固體氧化物電解槽（SOEC）的高溫產(chǎn)氧反應(yīng)過程中，關(guān)鍵的O^2-轉(zhuǎn)移步驟受限于陽(yáng)極氧的壓力的反應(yīng)熱力學(xué)，因此通常需要施加比較高的電壓驅(qū)動(dòng)電解反應(yīng)。有鑒于此，中國(guó)科學(xué)院大連化物所王國(guó)雄研究員、宋月鋒副研究員、佐治亞理工學(xué)院劉美林教授等報(bào)道在SOEC陽(yáng)極進(jìn)行電化學(xué)CH₄重整反應(yīng)，能夠顯著的降低陽(yáng)極氧的壓力和開路電壓，從而將生成CO的能量成本從3.12 kW h m^-3降至0.11 kW h m^-3。

本文要點(diǎn)

（1）

通過強(qiáng)金屬載體相互作用，將原子分散的Ru固定到陽(yáng)極表面，因此實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的CH₄重整催化反應(yīng)性能（CO選擇性達(dá)到90 %）和穩(wěn)定性（300 h），性能比Ru納米粒子或者體相摻雜Ru的材料更高。

（2）

這項(xiàng)工作展示了一種有效的策略增強(qiáng)SOEC性能，能夠在SOEC的陽(yáng)極和陰極同時(shí)產(chǎn)生高附加值化學(xué)品。

參考文獻(xiàn)

Yuefeng Song*, Tianfu Liu, Weicheng Feng, Rongtan Li, Yige Guo, Mingrun Li, Luozhen Jiang, Hiroaki Matsumoto, Chaobin Zeng, Xiaomin Zhang, Geng Zou, Qingxue Liu, Houfu Lv, Jingcheng Yu, Meilin Liu*, Guoxiong Wang*, and Xinhe Bao, Atomically Dispersed Ru Species Induced by Strong Metal–Support Interaction for Electrochemical Methane Reforming, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c10729

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c10729