High-Performance Reversible Solid Oxide Cells for Powering Electric Vehicles, Long-Term Energy Storage, and CO2 Conversion

储能 功率密度 可再生能源 材料科学 电解 发电 电力 电池(电) 堆栈(抽象数据类型) 环境科学 汽车工程 核工程 工艺工程 功率(物理) 电气工程 计算机科学 电极 化学 工程类 热力学 物理 电解质 程序设计语言 物理化学
作者
Liyang Fang,Fan Liu,Hanping Ding,Chuancheng Duan
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
被引量:2
标识
DOI:10.1021/acsami.4c00780
摘要

The rapid population growth coupled with rising global energy demand underscores the crucial importance of advancing intermittent renewable energy technologies and low-emission vehicles, which will be pivotal toward carbon neutralization. Reversible solid oxide cells (RSOCs) hold significant promise as a technology for high-efficiency power generation, long-term chemical energy storage, and CO2 conversion. Herein, RSOCs were, for the first time, studied to power electric vehicles. Based on our experimental results, an ideal RSOC stack was established with reasonable assumptions. Subsequently, through analysis and comparison of important merits, such as power densities, energy densities, charging/refueling time, and fuel economy of RSOC-based electric vehicles (RSOCEVs), conventional internal combustor vehicles (ICEVs), and battery-based electric vehicles (BEVs), the advantages and prospects of RSOCEVs were highlighted. Our H2–H2O RSOCs exhibit high electrochemical performances in both fuel cell (peak power density = 1.6 W cm–2 at 750 °C) and electrolysis modes (current density = 2.0 A cm–2 at 1.3 V and 750 °C), along with durable reversible operation under a wide range of conditions. In CO–CO2, our RSOCs achieved excellent performance in fuel cell mode (peak power density = 0.68 cm–2 at 700 °C). Furthermore, a world record current density of 3.4 A cm–2 at 1.5 V and 750 °C was achieved in the CO2 electrolysis mode. Moreover, an assessment of the CO2 electrolysis efficiency was conducted, offering insights for establishing energy storage strategies and mitigating CO2 emissions. Therefore, the RSOC technology has the potential to assume a central role in a future energy system with abundant renewable power generation while mitigating the CO2 released from fossil fuels.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
给你寄春天完成签到 ,获得积分10
1秒前
山东人在南京完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
5秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得30
6秒前
QZR应助科研通管家采纳,获得40
6秒前
shouyu29应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
巴山郎完成签到,获得积分10
7秒前
kim发布了新的文献求助30
7秒前
狂舞完成签到,获得积分10
9秒前
mix完成签到 ,获得积分10
10秒前
Liugz完成签到,获得积分10
10秒前
LH发布了新的文献求助10
10秒前
陈景深完成签到,获得积分20
12秒前
laa完成签到,获得积分10
14秒前
Savior完成签到,获得积分10
14秒前
chen完成签到,获得积分10
14秒前
爱吃秋刀鱼的大脸猫完成签到,获得积分10
16秒前
一包辣条完成签到,获得积分10
17秒前
chen完成签到,获得积分10
18秒前
parrot完成签到,获得积分20
19秒前
一万朵蝴蝶完成签到,获得积分10
19秒前
ll完成签到,获得积分10
19秒前
唯医完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
小柯完成签到,获得积分10
22秒前
tad81完成签到,获得积分10
22秒前
奋斗诗云完成签到 ,获得积分10
23秒前
Hello应助hyan采纳,获得10
24秒前
zt完成签到,获得积分10
25秒前
刘师兄吧完成签到,获得积分10
27秒前
唯医发布了新的文献求助10
27秒前
huyan完成签到,获得积分10
27秒前
大力的灵雁应助Yao采纳,获得10
28秒前
研友_LNM9r8完成签到,获得积分10
28秒前
赵志烨完成签到 ,获得积分10
28秒前
小新完成签到,获得积分10
29秒前
湖以完成签到 ,获得积分10
29秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6404502
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8223687
关于积分的说明 17430446
捐赠科研通 5457106
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2883693
邀请新用户注册赠送积分活动 1859946
关于科研通互助平台的介绍 1701380