使用固体氧化物电解池（SOEC）进行高温电解为将可再生能源存储到化学燃料中提供了一种有希望的方法。在过去，镍基阴极支撑的薄膜电解质结构被广泛采用。这种电池在高电解电流下会面临严重的阳极分层挑战，这是由于低烧结温度导致的在阳极-电解液界面形成大量气态氧，并由于潜在的镍氧化还原反应导致的高阳极孔隙率和阴极粉化而导致粘附力不足。

有鉴于此，南京工业大学邵宗平教授和深圳大学陈彬、济南大学Dehua Dong等人，首次开发了具有阳极层树枝状通道结构的钙钛矿阳极支撑的SOEC，为了在超高电流下实现高效稳定的电解，制造并测试了不对称厚阳极支撑的SOECs，该SOECs具有坚固的阳极-电解质界面和梯度阳极气体扩散通道。

本文要点

1）开发了具有树状通道结构的新型镍基支撑阴极，该阴极不仅提供了快速的气体扩散通道，而且还具有很高的抗烧结性。这种特殊结构的阳极允许阳极支撑体和电解液在高温下的共烧结，在抑制阳极烧结的同时形成强大的界面附着力。

2）具有梯度通道结构的氧离子-电子混合导电阳极提供了快速的释氧通道，供析氧反应使用的大阳极表面，以及沉积纳米催化剂的优良载体，从而进一步提高析氧活性。

3）结果，所制备的电池不仅具有高性能，在2.5 A cm^-2的电流密度下具有出色的稳定性，并且具有与传统的镍基阴极支撑的SOEC相当的电池电阻，因此为CO₂和蒸汽电解提供了极有希望的替代品。

参考文献：

Tianpei Li et al. Robust Anode‐Supported Cells with Fast Oxygen Release Channels for Efficient and Stable CO₂ Electrolysis at Ultrahigh Current Densities. Small, 2021.

DOI: 10.1002/smll.202007211

https://doi.org/10.1002/smll.202007211