【儀表網 研發(fā)快訊】電轉氣(Power to Gas, P2G)技術實現了電力系統(tǒng)與天然氣網絡間能量的大規(guī)模傳遞及能量的長時間存儲，為能源互聯(lián)網中可再生能源的消納提供了新的解決途徑。該技術路線既促進了“電-氣”網絡的深度融合，也為解決新能源發(fā)電的波動性問題提供了新途徑。相對于其他單純“電力進、電力出”的儲能技術，省去了電力間歇成本，是實現新型電力系統(tǒng)節(jié)能與“雙碳”戰(zhàn)略的有力抓手。近期，西安交通大學電氣學院、電工材料電氣絕緣全國重點實驗室吳鍇、周峻團隊在構建新型電力系統(tǒng)中的多能轉換存儲技術領域取得了系列新進展。
 

　　固體氧化物電池(SOCs)可以實現高效的“電-氣”互聯(lián)，然而其主要電化學活性區(qū)僅延伸幾微米。因此，如何精準調控燃料電極的表面形貌對于開發(fā)高效穩(wěn)定的SOCs是一巨大挑戰(zhàn)。研究團隊采用簡單的選擇性酸刻蝕方法，實現了SOCs燃料電極表面多級形貌的重構，在發(fā)電模式和CO2電解模式下的電化學性能同時得到了提升。該研究為制備SOCs用高效鈣鈦礦電極提供了一個全新的思路。
 

　　該研究成果以《選擇性刻蝕方法實現固體氧化物電池燃料電極納米表面重構》(Nanosurface-Reconstructed Fuel Electrode by Selective Etching for Highly Efficient and Stable Solid Oxide Cells)為題發(fā)表于國際著名學術期刊《 先進科學》(Advanced Science)上。西安交通大學為該論文第一單位，電氣學院博士研究生孫躍躍為該論文第一作者，西安交通大學電氣學院吳鍇教授、周峻副教授、崔佳佳博士為通訊作者。
 

　　其次，研究人員采用了一種軟模板輔助電沉積技術實現了介孔高熵合金(m-HEA)的均勻成核和生長，m-HEA薄膜在甲醇氧化反應中表現出優(yōu)異的活性，比介孔Pt薄膜高7.2倍，比商業(yè)Pt黑高35倍。該工作提供了一種有效的方法來設計具有可控的多孔結構HEA催化劑，以滿足多場景的“電-氣”高效轉化應用。
 

　　上述研究成果以《介孔高熵合金薄膜》(Mesoporous High-Entropy Alloy Films)為題發(fā)表在國際權威期刊《美國化學會納米》(ACS Nano)上。西安交通大學為該論文第一單位，電氣學院博士研究生付磊為該論文第一作者，西安交通大學電氣學院周峻副教授、名古屋大學康運卿博士和Yusuke Yamauchi教授為通訊作者。
 

　　此外，團隊還開發(fā)了一種簡單的等離子體轟擊策略來優(yōu)化鈣鈦礦氧化物的催化活性。P-LCFO表現出增強的OER性能，在10 mA cm-2的電流密度下具有294 mV的低過電位。這項工作探索了等離子體工程在水分解的高活性鈣鈦礦氧化物催化劑方面的應用，也體現出電氣工程等離子體科學與電化學催化領域的前沿交叉研究潛力。
 

　　上述研究成果以《等離子體誘導的氧缺陷工程促進鈣鈦礦氧化物析氧反應》(Plasma-Induced Oxygen Defect Engineering in Perovskite Oxide for Boosting Oxygen Evolution Reaction)為題發(fā)表在國際著名期刊 Small 上。西安交通大學為該論文的第一單位，電氣學院博士研究生王開騰為該論文第一作者，西安交通大學電氣學院周峻副教授，付磊博士生和名古屋大學Yusuke Yamauchi教授為通訊作者。
 

　　上述工作得到了國家自然科學基金，陜西省重點研發(fā)計劃、國家電網公司、電工材料電氣絕緣全國重點實驗室自主課題等項目的資助，論文的表征及測試得到了西安交通大學分析測試共享中心的支持。