新型固体氧化物电解槽，可在二氧化碳环境下工作

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乌拉尔联邦大学化学工程研究所和俄罗斯科学院乌拉尔分院高温电化学研究所的研究人员进行合作，开发了新的电化学电解池，可在二氧化碳存在的情况下电解水。这项研究结果发表在《Journal of Materials Chemistry A》杂志上。

“基于高性能的耐CO2材料、质子传导电解质和氧电极的新型固体氧化物电解池已经成功制造和测试，”文章里面说。当还原性气氛中富含CO2时，观察到这种电解池具有不寻常的特性，这种特性导致了性能的提高。”

作者还提出了一种可能的机制，通过这种机制可以解释目前这种结果。研究结果表明，在“越艰难”的条件下，随着CO2浓度的增加，电解池工作得越好。

如果在二氧化碳存在的情况下发生电解，一些电子被用于回收物质。然后电解产生氢气和一氧化碳的混合物。这些合成气有点像半成品燃料。例如，它可以进一步转化为液态烃。用电解水制取合成气是一种很有前途的方法，它可以除去二氧化碳，生产燃料。现在，科学家们正在开发类似的太阳能电池，使得这一生产过程更加环保。

UrFu和UB-RAS的化学家研究的目的是为电解池选择最佳的固体电解质。这种材料应提供良好的质子传导性，并在700°C的温度下，CO2气氛中保持稳定。作为研究的结果，作者获得了一种具有较高导电性的材料，这其中的原因在于较少的质子“粘附”在颗粒的边界上（多晶材料中的单个晶体），最终使电解池工作得更好，稳定性也很高：在10小时的测试中，电解池效率损失率仅为0.7%。然而，对于工业用途来说，这个参数还需要改进。

此外，当大气中二氧化碳进一步富集时，这些电解池在“更艰苦”的条件下表现出更好的性能。过量的CO2抑制了一些不希望发生的过程，从而产生了最佳的电阻和电流密度，电解池效率更好。

文章来自phys网站，原文题目为Chemists produce and test novel solid oxide electrolysis cell，由材料科技在线汇总整理。