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固体氧化物电池（Solid Oxide Cell, SOC）是一种全固态能量转换装置，通过电化学反应实现电能和化学能的直接转换，具有高效率、无噪音、无贵金属催化剂等优点，在分布式能源、储能等领域具有很大的应用前景。传统的镍基氢气极电化学性能优异但氧化还原稳定性不足。因此在提高氢气极稳定性的同时提高电池的电化学性能是全球范围内的研究热点。

我院能源化学工程系王瑶副教授、刘通副研究员与合作者哈尔滨工业大学张雁祥副教授、美国南卡罗莱纳大学Fanglin FrankChen教授等制备了一种ABO₃钙钛矿型Sr₂Fe_1.3Ni_0.2Mo_0.5O₆材料，利用原位溶出技术将B为的Ni和Fe溶出，发展了Ni-Fe合金纳米粒子修饰的SFMN(Ni-Fe@SFMN)氢气极材料，对称电池研究发现13次氧化-还原测试后氢气极的性能在工作条件下几乎完全恢复（1.93 Ωcm²@800oC，9.7% H₂–3% H₂O–87.3% N₂），展示出了优异的氧化-还原循环稳定性。单电池测试结果表明1.5V时电池的电解电流密度可以达到-653mAcm^-2。同时，采用正则溶液模型解释了这种氢气极材料优异的氧化还原性能。研究成果为发展新型高性能高稳定性氢气极材料提供了一种思路。

该研究成果发表在能源材料学著名期刊Journal of Materials Chemistry A最新一期上（Robust redox-reversible perovskite type steam electrolyser electrode decorated with in situ exsolved metallic nanoparticles,J. Mater. Chem. A, 2020, 8(2), 582-591，影响因子：10.733），并选为内封底文章(Inside Back Cover)推荐。武汉大学为论文第一署名单位，刘通副研究员为论文的第一作者，王瑶副教授和哈尔滨工业大学张雁祥副教授为共同通讯作者。我院2016级能源化学工程专业本科生赵怡茜、张晓宇、张弘等参与了该论文的相关工作。

本研究得到了国家自然科学基金、湖北省自然科学基金、江苏省自然科学基金、中国博士后基金一等资助和特别资助、武汉大学科研启动经费的资助。

近五年课题组在固体氧化物电池材料和功能陶瓷领域已发表20余篇高质量论文，包括：J. Mater. Chem. A4篇（2020, 8(2): 582-591; 2019, 7(22): 13550-13558; 2017, 5(6): 2904-2910; 2016, 4(37): 14163-14169）SCI一区，影响因子=10.733）；J. Power Sources 4篇(2018, 405:114-123; 2017, 363: 304-310; 2017, 344: 119-127; 2017, 305: 240-248, SCI一区，影响因子=7.467）；J. Membrane Sci.1篇(2016, 520: 354-363, SCI一区，影响因子=7.015)；ACS Sustain. Chem. Eng. 1篇(2019, 7(21): 17834-17844, SCI一区，影响因子=6.97)。课题组热忱欢迎具有能源、材料、化工等背景的学生加入。

原文链接：https://doi.org/10.1039/C9TA06309A