强金属-载体相互作用诱导的原子分散钌物种用于电化学甲烷重整

在固体氧化物电解槽（SOECs）中进行CO2电解的高温氧气产生反应期间，氧气转移的关键基本过程在热力学上受到高阳极氧气压力的限制，因此需要高的外部开路电压（OCV）来驱动电解反应。在此，电化学甲烷重整被引入到SOEC阳极，这显著降低了阳极氧气压力和OCV，最终将每立方米CO的能量需求从3.12降低到0.11 kWh。同时，由于强金属-载体相互作用，原子分散的钌物种被固定在阳极表面，表现出优越的甲烷重整活性（90%的CO选择性）和稳定性（300小时），相比于渗透的钌纳米颗粒和在600°C下的体相掺锗钌物种。本研究提出了一种高效的策略，以热力学方式提升SOEC性能，并同时在SOEC的阴极和阳极生产增值化学品。