Forskare vid Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (NIMTE) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS) har föreslagit en pulserande nuvarande strategi för att övervaka intermittensen av förnybar energi, vilket bevisar att elektrolytiska celler med fast oxid (SOEC) kan realisera effektivt kol dioxid (CO₂ ) elektrolys under intermittent förnybar energikraft. Deras resultat publicerades i Carbon Energy .

CO₂ återvinning för effektiv återanvändning kan hjälpa till att lindra energikrisen och klimatförändringarna, och spelar därmed en avgörande roll för att uppnå målet om "koldioxidtopp och kolneutralitet." SOEC är en potentiell kandidatenhet för effektiv elektrolytisk CO₂ bränsleproduktion, på grund av dess höga energiomvandlingseffektivitet (ECE), reversibla egenskaper och låga totalkostnad.

Att utforska prestandan och reaktionsmekanismen för CO₂ elektrolys baserad på SOECs under förnybar energi, utvecklade forskarna vid NIMTE en pulsad strömstrategi, som replikerar de praktiska periodiska fluktuationerna av intermittent förnybar energikraft.

Under den pulsade strömmen från -100 till -300 mA/cm ² med en total drifttid på cirka 800 timmar, en storskalig plattrörs-SOEC med en aktiv yta på 60 cm ² användes för cyklisk elektrolys av CO₂ .

Enligt forskarna, efter 100 cykler, försämrades cellspänningen med 0,041 %/cykel vid hög pulsad strömtäthet (-300 mA/cm ² ), medan 0,034 %/cykel vid låg pulsad strömtäthet (-100, -200 mA/cm ² ), vilket indikerar att den teoretiska livslängden för SOEC kan nå upp till cirka 500 cykler.

Dessutom är den totala CO₂ omvandlingsfrekvensen med SOEC nådde 52 % vid strömtätheten på -300 mA/cm ² , vilket är nära det teoretiska värdet på 54,3 %.

Om man antar att gasen i SOEC är termiskt kretslopp, eftersom värmeenergin för uppvärmning av gasen kan återvinnas genom värmeväxling, närmar sig den beräknade ECE 98,2 % vid -400 mA/cm ² (1,3 V), vilket bevisar effektiviteten och stabiliteten hos CO₂ elektrolys med användning av SOECs.

Denna studie belyser den enastående prestandan och den industriella potentialen hos SOECs i effektiv elektrokemisk energiomvandling, minskning av koldioxidutsläpp och intermittent lagring av förnybar energi. + Utforska vidare

Ny strategi uppnår effektiv och stabil koldioxidelektrolys i elektrolyscell för fast oxid