一、引言

      電化學(xué)流動池技術(shù)作為一種新興且具潛力的技術(shù)，在能源存儲與轉(zhuǎn)化、化工合成、環(huán)境修復(fù)等諸多領(lǐng)域展現(xiàn)出優(yōu)勢。傳統(tǒng)的電化學(xué)裝置在傳質(zhì)效率、反應(yīng)速率和產(chǎn)物選擇性等方面存在一定局限，而流動池技術(shù)通過引入電解液的流動，有效改善了反應(yīng)體系的物質(zhì)傳輸過程，顯著提升了電化學(xué)反應(yīng)的性能。近年來，隨著對高效、綠色、可持續(xù)化學(xué)過程需求的不斷增長，科研人員致力于開發(fā)新型結(jié)構(gòu)與材料，期望通過二者的協(xié)同效應(yīng)進(jìn)一步突破電化學(xué)流動池技術(shù)的性能瓶頸。新型結(jié)構(gòu)的設(shè)計旨在優(yōu)化流動池內(nèi)的流體力學(xué)條件和電場分布，而新型材料的研發(fā)則聚焦于提高電極的催化活性、穩(wěn)定性和選擇性。二者的協(xié)同作用能夠從多個維度提升流動池的性能，如提高反應(yīng)速率、降低能耗、增強(qiáng)產(chǎn)物選擇性等，為該技術(shù)的大規(guī)模實際應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

二、電化學(xué)流動池技術(shù)基礎(chǔ)

2.1 工作原理

      電化學(xué)流動池的工作基于電化學(xué)反應(yīng)原理，當(dāng)電解液在外部驅(qū)動力（如壓力泵）作用下流經(jīng)電極表面時，電極上施加的電勢促使反應(yīng)物在電極表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)。以常見的電催化二氧化碳還原反應(yīng)為例，二氧化碳在陰極表面得到電子，經(jīng)過一系列復(fù)雜的電子轉(zhuǎn)移步驟和中間體形成過程，被還原為一氧化碳、甲烷、甲酸等產(chǎn)物，同時陽極發(fā)生相應(yīng)的氧化反應(yīng)，如析氧反應(yīng)。在這個過程中，電解液不僅作為反應(yīng)物和產(chǎn)物的傳輸介質(zhì)，還參與維持電荷平衡，確保電化學(xué)反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行。流動的電解液不斷補(bǔ)充反應(yīng)物至電極表面，同時迅速帶走產(chǎn)物，避免了反應(yīng)物濃度在電極表面的過度消耗和產(chǎn)物的積累，從而維持反應(yīng)的高效進(jìn)行。

2.2 傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)與材料的局限

      傳統(tǒng)電化學(xué)流動池在結(jié)構(gòu)方面，電解液層較厚，導(dǎo)致反應(yīng)物和產(chǎn)物的擴(kuò)散路徑長，傳質(zhì)效率低。例如，在靜態(tài)或常規(guī)流動模式下，二氧化碳在電解液中的擴(kuò)散速率有限，使得其到達(dá)電極表面參與反應(yīng)的量不足，限制了反應(yīng)速率和電流密度的提升。而且傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的流道設(shè)計可能存在死區(qū)，流體在這些區(qū)域流速極低甚至停滯，導(dǎo)致反應(yīng)物無法充分利用，影響整體反應(yīng)效率。

      在材料方面，傳統(tǒng)電極材料的催化活性和選擇性難以滿足實際應(yīng)用需求。以二氧化碳電還原反應(yīng)為例，許多傳統(tǒng)催化劑對目標(biāo)產(chǎn)物的選擇性較低，容易發(fā)生析氫等副反應(yīng)，消耗大量電能且降低產(chǎn)物純度。同時，傳統(tǒng)催化劑的穩(wěn)定性不足，在長時間的電化學(xué)反應(yīng)過程中，容易因結(jié)構(gòu)變化、雜質(zhì)吸附等原因?qū)е禄钚韵陆担绊懥鲃映氐拈L期穩(wěn)定運(yùn)行。此外，傳統(tǒng)的電解液材料在溶解性、導(dǎo)電性和化學(xué)穩(wěn)定性等方面也存在一定缺陷，限制了反應(yīng)體系的性能優(yōu)化。

三、新型結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計

3.1 薄層流動池

      薄層流動池通過極大地減小電解液層的厚度，對提升傳質(zhì)效率具有顯著效果。一般而言，其電解液層厚度可控制在幾十微米甚至更低，相較于傳統(tǒng)流動池大幅縮短了反應(yīng)物和產(chǎn)物的擴(kuò)散路徑。以電催化二氧化碳還原反應(yīng)為例，在薄層流動池中，二氧化碳從本體溶液擴(kuò)散到電極表面的時間顯著縮短，能夠快速參與反應(yīng)，使得反應(yīng)速率大幅提高。同時，由于擴(kuò)散路徑縮短，歐姆電阻降低，能量損耗也相應(yīng)減少。有研究表明，在相同的反應(yīng)條件下，薄層流動池中的二氧化碳傳質(zhì)速率可比傳統(tǒng)流動池提高數(shù)倍，從而實現(xiàn)更高的電流密度，提升了整體反應(yīng)效率。此外，薄層結(jié)構(gòu)還能使電場分布更加均勻，有利于反應(yīng)的均勻進(jìn)行，提高產(chǎn)物的一致性。

3.2 微流控流動池

      微流控流動池利用微通道的特殊結(jié)構(gòu)和流體力學(xué)特性，實現(xiàn)了對反應(yīng)過程的精確控制。微通道的尺寸通常在微米級別，這種微小尺度賦予了流的流動特性，如層流現(xiàn)象顯著，不同流體在微通道內(nèi)能夠以穩(wěn)定的層流形式流動，互不干擾，為精確控制反應(yīng)試劑的混合比例和反應(yīng)進(jìn)程提供了可能。在微流控流動池中，可以通過設(shè)計不同的微通道布局和連接方式，實現(xiàn)對反應(yīng)物的精準(zhǔn)輸送和混合，在微觀尺度上優(yōu)化反應(yīng)條件。例如，通過精確控制微通道內(nèi)電解液和氣體反應(yīng)物的流速和流量比，能夠有效調(diào)節(jié)反應(yīng)的局部環(huán)境，提高目標(biāo)產(chǎn)物的選擇性。而且，微流控流動池非常適合用于研究電催化反應(yīng)機(jī)理，在微觀尺度下對反應(yīng)過程進(jìn)行實時監(jiān)測和分析，有助于深入理解反應(yīng)動力學(xué)和中間產(chǎn)物的生成與轉(zhuǎn)化過程，為優(yōu)化宏觀流動池的設(shè)計和反應(yīng)條件提供理論基礎(chǔ)。

3.3 氣體擴(kuò)散電極（GDE）型流動池

      GDE 型流動池憑借其的氣體擴(kuò)散層設(shè)計，在提高二氧化碳利用效率和抑制副反應(yīng)方面表現(xiàn)出色。在該類型流動池中，氣體擴(kuò)散層允許二氧化碳?xì)怏w直接與催化劑表面接觸，避免了二氧化碳在電解液中的大量溶解損失。傳統(tǒng)流動池中，二氧化碳需先溶解在電解液中再擴(kuò)散至電極表面反應(yīng)，這一過程中存在較大的傳質(zhì)阻力且部分二氧化碳會因溶解平衡而損失。而 GDE 型流動池使二氧化碳能夠以氣相形式高效傳輸至催化劑活性位點(diǎn)，大大提高了二氧化碳的利用效率。同時，由于氣體擴(kuò)散層的存在，能夠有效改變電極表面的局部環(huán)境，抑制析氫等副反應(yīng)的發(fā)生。例如，在電催化二氧化碳還原反應(yīng)中，析氫反應(yīng)通常在高電流密度下容易發(fā)生，與二氧化碳還原反應(yīng)競爭電子，降低產(chǎn)物選擇性。但在 GDE 型流動池中，通過合理設(shè)計氣體擴(kuò)散層和電極結(jié)構(gòu)，能夠調(diào)節(jié)電極表面的電場分布和反應(yīng)物濃度分布，減少析氫反應(yīng)的發(fā)生概率，提高目標(biāo)產(chǎn)物（如一氧化碳、甲酸等）的選擇性，從而提升整個反應(yīng)體系的性能。

四、新型材料的研發(fā)進(jìn)展

4.1 具有特殊結(jié)構(gòu)的納米材料

       具有特殊結(jié)構(gòu)的納米材料，如納米管、納米線、多孔結(jié)構(gòu)等，在提升電極催化性能方面具有顯著優(yōu)勢。這些納米材料具有極大的比表面積，能夠提供豐富的活性位點(diǎn)，增加反應(yīng)物與催化劑的接觸面積，從而提高反應(yīng)速率。以納米管為例，其管狀結(jié)構(gòu)不僅提供了高比表面積，還能引導(dǎo)反應(yīng)物和產(chǎn)物的傳輸方向，促進(jìn)物質(zhì)在電極表面的吸附和脫附過程。在電催化反應(yīng)中，納米管電極能夠有效增強(qiáng)對反應(yīng)物分子的富集作用，使反應(yīng)物在活性位點(diǎn)附近的濃度顯著提高，加快反應(yīng)動力學(xué)過程。多孔結(jié)構(gòu)的納米材料同樣具有優(yōu)異的性能，其內(nèi)部錯綜復(fù)雜的孔道結(jié)構(gòu)進(jìn)一步增大了比表面積，同時有利于電解液的滲透和擴(kuò)散，使電極在反應(yīng)過程中能夠充分與電解液接觸，提高了電極的利用率。例如，多孔納米結(jié)構(gòu)的催化劑在電催化析氧反應(yīng)中，能夠在較低的過電位下實現(xiàn)較高的電流密度，展現(xiàn)出良好的催化活性和穩(wěn)定性。

4.2 復(fù)合載體材料

      將催化劑與載體材料進(jìn)行復(fù)合是提高電極性能的重要手段。載體材料在這一復(fù)合體系中發(fā)揮著多重關(guān)鍵作用。一方面，載體材料能夠顯著提高催化劑的分散性，使催化劑顆粒均勻分布在載體表面，避免催化劑團(tuán)聚，從而充分發(fā)揮催化劑的活性。例如，將金屬催化劑負(fù)載在具有高比表面積的碳納米管、石墨烯等碳基材料上，碳基材料的大比表面積為催化劑提供了豐富的附著位點(diǎn)，有效阻止了催化劑顆粒的聚集長大，確保了催化劑活性位點(diǎn)的充分暴露。另一方面，載體材料能通過與催化劑之間的相互作用調(diào)節(jié)其電子結(jié)構(gòu)。這種電子結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)可以改變催化劑對反應(yīng)物的吸附和活化能力，進(jìn)而提升催化活性和選擇性。以負(fù)載型金屬催化劑為例，載體與金屬催化劑之間可能存在電子轉(zhuǎn)移，使得金屬催化劑表面的電子云密度發(fā)生變化，優(yōu)化了反應(yīng)物分子在催化劑表面的吸附模式，有利于目標(biāo)反應(yīng)路徑的進(jìn)行，提高了對特定產(chǎn)物的選擇性。此外，載體材料還能增強(qiáng)電極的整體穩(wěn)定性，在電化學(xué)反應(yīng)過程中保護(hù)催化劑免受腐蝕和結(jié)構(gòu)破壞，延長電極的使用壽命。

五、新型結(jié)構(gòu)與材料的協(xié)同效應(yīng)機(jī)制

5.1 提高傳質(zhì)效率

      新型結(jié)構(gòu)與材料在提高傳質(zhì)效率方面存在顯著的協(xié)同作用。例如，在 GDE 型流動池中采用具有多孔結(jié)構(gòu)的納米材料作為電極催化劑，氣體擴(kuò)散層使二氧化碳?xì)怏w能夠高效傳輸至電極表面，而多孔納米材料的復(fù)雜孔道結(jié)構(gòu)則進(jìn)一步促進(jìn)了電解液在電極內(nèi)部的滲透和擴(kuò)散，使得二氧化碳與電解液中的反應(yīng)物種能夠在電極活性位點(diǎn)附近快速混合，極大地提高了傳質(zhì)效率。在這種協(xié)同作用下，反應(yīng)物能夠迅速到達(dá)反應(yīng)區(qū)域，產(chǎn)物也能及時被帶走，維持了反應(yīng)的高效進(jìn)行。又如，微流控流動池的精確流體控制與具有高比表面積的納米管電極材料相結(jié)合，微流控通道能夠精準(zhǔn)輸送反應(yīng)物至納米管電極表面，納米管的高比表面積增加了反應(yīng)物的吸附量，二者協(xié)同使得傳質(zhì)過程更加高效，反應(yīng)速率大幅提升。通過結(jié)構(gòu)與材料的協(xié)同優(yōu)化傳質(zhì)效率，能夠有效提高反應(yīng)體系的電流密度，實現(xiàn)更高效的電化學(xué)反應(yīng)。

5.2 改善局部反應(yīng)環(huán)境

      新型結(jié)構(gòu)與材料的協(xié)同對改善局部反應(yīng)環(huán)境具有重要意義。以薄層流動池搭配復(fù)合載體材料電極為例，薄層結(jié)構(gòu)能夠快速帶走反應(yīng)產(chǎn)生的熱量和副產(chǎn)物，避免電極表面過熱和副產(chǎn)物積累對反應(yīng)性能的負(fù)面影響。同時，復(fù)合載體材料中的載體部分可以通過自身的物理化學(xué)性質(zhì)調(diào)節(jié)電極表面的微環(huán)境，如改變表面電荷分布、調(diào)節(jié)局部 pH 值等。例如，一些具有酸堿緩沖能力的載體材料能夠在反應(yīng)過程中維持電極表面 pH 值的相對穩(wěn)定，有利于特定反應(yīng)的進(jìn)行。在電催化二氧化碳還原制甲酸的反應(yīng)中，這種協(xié)同作用能夠確保反應(yīng)在適宜的局部環(huán)境下進(jìn)行，提高甲酸的產(chǎn)率和選擇性。又如，在氣體擴(kuò)散電極型流動池中，氣體擴(kuò)散層與具有特殊電子結(jié)構(gòu)的納米材料催化劑協(xié)同作用，氣體擴(kuò)散層控制氣體反應(yīng)物的供應(yīng)速率，納米材料催化劑的特殊電子結(jié)構(gòu)優(yōu)化反應(yīng)物的吸附和活化過程，二者共同營造了有利于目標(biāo)反應(yīng)的局部反應(yīng)環(huán)境，抑制了副反應(yīng)的發(fā)生，提升了反應(yīng)的整體性能。

5.3 降低能耗

      新型結(jié)構(gòu)與材料的協(xié)同能夠有效降低電化學(xué)流動池的能耗。從結(jié)構(gòu)方面來看，薄層流動池通過減小電解液層厚度降低了溶液電阻，減少了電能在傳輸過程中的損耗。從材料角度，具有高催化活性的新型納米材料和優(yōu)化電子結(jié)構(gòu)的復(fù)合載體材料電極，能夠降低反應(yīng)的過電位，使反應(yīng)在較低的電壓下就能高效進(jìn)行。例如，將納米線結(jié)構(gòu)的催化劑負(fù)載在具有良好導(dǎo)電性和電子調(diào)節(jié)能力的復(fù)合載體上，納米線的高活性位點(diǎn)降低了反應(yīng)活化能，復(fù)合載體改善了電子傳輸效率，二者協(xié)同使得電催化反應(yīng)能夠在較低的槽壓下實現(xiàn)高電流密度運(yùn)行，減少了電能消耗。此外，合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計如微流控流動池對流體的精確控制，避免了不必要的能量浪費(fèi)，與高效的材料相結(jié)合，進(jìn)一步降低了整個流動池系統(tǒng)的能耗，提高了能源利用效率，為大規(guī)模應(yīng)用提供了更經(jīng)濟(jì)可行的方案。

六、原位表征技術(shù)對協(xié)同效應(yīng)研究的作用

6.1 實時監(jiān)測反應(yīng)動態(tài)

      原位表征技術(shù)能夠在電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的同時，實時監(jiān)測反應(yīng)體系中的動態(tài)變化。例如，原位光譜技術(shù)中的原位紅外光譜可以實時捕捉反應(yīng)過程中分子振動信息的變化，從而監(jiān)測反應(yīng)中間體的生成與轉(zhuǎn)化。在研究新型結(jié)構(gòu)與材料協(xié)同作用下的電催化二氧化碳還原反應(yīng)時，通過原位紅外光譜能夠觀察到二氧化碳在特定結(jié)構(gòu)的流動池和材料表面吸附后形成的不同中間體，以及這些中間體如何隨著反應(yīng)時間和條件變化而進(jìn)一步反應(yīng)生成產(chǎn)物。這有助于深入了解在新型結(jié)構(gòu)提供的特殊反應(yīng)環(huán)境下，新型材料對反應(yīng)路徑的影響機(jī)制，明確結(jié)構(gòu)與材料協(xié)同作用在反應(yīng)動態(tài)過程中的具體表現(xiàn)。原位 X 射線技術(shù)中的原位 X 射線吸收光譜能夠?qū)崟r提供催化劑在反應(yīng)過程中的電子結(jié)構(gòu)和配位環(huán)境變化信息。通過監(jiān)測在不同流動池結(jié)構(gòu)中使用新型材料作為催化劑時，其電子結(jié)構(gòu)隨反應(yīng)進(jìn)程的改變，能夠揭示結(jié)構(gòu)與材料協(xié)同如何影響催化劑的活性位點(diǎn)和反應(yīng)機(jī)理，為優(yōu)化協(xié)同效應(yīng)提供關(guān)鍵的實時動態(tài)數(shù)據(jù)。

6.2 揭示協(xié)同機(jī)制

      借助原位表征技術(shù)，可以深入揭示新型結(jié)構(gòu)與材料的協(xié)同機(jī)制。例如，電化學(xué)石英晶體微天平能夠在反應(yīng)過程中實時測量電極表面質(zhì)量的微小變化，結(jié)合其他原位表征手段，能夠分析在不同流動池結(jié)構(gòu)中，新型材料電極表面物質(zhì)的吸附、脫附以及反應(yīng)引起的質(zhì)量變化情況。通過研究在薄層流動池結(jié)構(gòu)中使用復(fù)合載體材料電極時，電極表面質(zhì)量變化與反應(yīng)電流、產(chǎn)物生成之間的關(guān)系，能夠明確結(jié)構(gòu)因素（如薄層促進(jìn)傳質(zhì)）如何與材料因素（如復(fù)合載體調(diào)節(jié)催化劑活性）協(xié)同作用，影響反應(yīng)的進(jìn)行。此外，通過原位表征技術(shù)對不同反應(yīng)條件下的多組實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，能夠構(gòu)建出完整的協(xié)同作用模型，從微觀層面解釋新型結(jié)構(gòu)與材料如何通過相互配合，在提高傳質(zhì)效率、改善局部反應(yīng)環(huán)境和降低能耗等方面發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)，為進(jìn)一步優(yōu)化流動池技術(shù)提供堅實的理論依據(jù)。

七、應(yīng)用前景與挑戰(zhàn)

7.1 能源領(lǐng)域應(yīng)用

      在能源存儲與轉(zhuǎn)化方面，電化學(xué)流動池技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景。例如，在電催化二氧化碳還原領(lǐng)域，通過新型結(jié)構(gòu)與材料的協(xié)同優(yōu)化，能夠高效地將二氧化碳轉(zhuǎn)化為高附加值的燃料和化學(xué)品，如一氧化碳、甲烷、甲醇等，實現(xiàn)二氧化碳的資源化利用，同時將間歇性的可再生能源（太陽能、風(fēng)能等）以化學(xué)能的形式存儲在產(chǎn)物中，有助于構(gòu)建可持續(xù)的能源體系。在新型電池體系中，如流動電池，利用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化電解液的流動和離子傳輸，結(jié)合高性能的電極材料，能夠提高電池的充放電效率、容量和循環(huán)穩(wěn)定性，為大規(guī)模儲能提供更可靠的解決方案。此外，在電解水制氫領(lǐng)域，新型結(jié)構(gòu)與材料協(xié)同作用的流動池能夠在較低能耗下實現(xiàn)高效的析氫和析氧反應(yīng)，提高氫氣的生產(chǎn)效率，為氫能的大規(guī)模應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

7.2 化工合成領(lǐng)域應(yīng)用

      在化工合成領(lǐng)域，電化學(xué)流動池技術(shù)借助新型結(jié)構(gòu)與材料的協(xié)同優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)綠色、高效的有機(jī)合成過程。例如，在有機(jī)電合成反應(yīng)中，通過設(shè)計合適的流動池結(jié)構(gòu)，如微流控流動池實現(xiàn)對反應(yīng)條件的精確控制，搭配具有高選擇性的新型催化劑材料，能夠定向合成特定結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物，避免傳統(tǒng)化學(xué)合成方法中使用大量有毒有害試劑和產(chǎn)生大量副產(chǎn)物的問題。以合成藥物中間體為例，利用電化學(xué)流動池技術(shù)，在溫和的反應(yīng)條件下，通過新型結(jié)構(gòu)與材料的協(xié)同作用，能夠高效、高選擇性地合成目標(biāo)產(chǎn)物，提高合成效率和產(chǎn)品純度，降低生產(chǎn)成本，同時減少對環(huán)境的污染，符合綠色化學(xué)的發(fā)展理念。

7.3 面臨的挑戰(zhàn)

      盡管電化學(xué)流動池技術(shù)在新型結(jié)構(gòu)與材料協(xié)同方面取得了顯著進(jìn)展，但仍面臨諸多挑戰(zhàn)。在材料方面，新型材料的制備工藝往往較為復(fù)雜且成本高昂，限制了其大規(guī)模應(yīng)用。例如，一些具有特殊結(jié)構(gòu)的納米材料和高性能復(fù)合載體材料的合成需要精密的儀器設(shè)備和復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過程，導(dǎo)致材料成本居高不下。而且部分新型材料在長期的電化學(xué)反應(yīng)過程中，其結(jié)構(gòu)和性能的穩(wěn)定性仍有待提高，容易出現(xiàn)催化劑失活、載體腐蝕等問題。在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，雖然新型流動池結(jié)構(gòu)展現(xiàn)出諸多優(yōu)勢，但實際規(guī)模化應(yīng)用時，面臨工程放大的難題。例如，如何在擴(kuò)大流動池尺寸的同時保持其內(nèi)部流體分布的均勻性和反應(yīng)性能的一致性，以及如何解決大規(guī)模裝置中結(jié)構(gòu)復(fù)雜性帶來的制造、維護(hù)成本增加等問題。此外，目前對于新型結(jié)構(gòu)與材料協(xié)同效應(yīng)的深入理解還存在不足，需要進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，建立更加完善的理論模型，以指導(dǎo)實際應(yīng)用中的優(yōu)化設(shè)計。

八、結(jié)論

      電化學(xué)流動池技術(shù)中新型結(jié)構(gòu)與材料的協(xié)同效應(yīng)為提升其性能帶來了顯著突破。新型結(jié)構(gòu)如薄層流動池、微流控流動池和 GDE 型流動池，分別通過設(shè)計改善了傳質(zhì)效率、實現(xiàn)了反應(yīng)過程的精確控制以及提高了反應(yīng)物利用效率和抑制副反應(yīng)。新型材料包括具有特殊結(jié)構(gòu)的納米材料和復(fù)合載體材料，在提供豐富活性位點(diǎn)、調(diào)節(jié)催化劑電子結(jié)構(gòu)以及增強(qiáng)電極穩(wěn)定性等方面發(fā)揮了重要作用。二者的協(xié)同作用從提高傳質(zhì)效率、改善局部反應(yīng)環(huán)境到降低能耗等多方面優(yōu)化了流動池性能，原位表征技術(shù)則為深入理解這種協(xié)同機(jī)制提供了關(guān)鍵手段。在應(yīng)用方面，該技術(shù)在能源和化工合成等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊前景，但同時也面臨材料成本、穩(wěn)定性以及工程放大等挑戰(zhàn)。未來，需要進(jìn)一步加強(qiáng)材料制備工藝的優(yōu)化、深入研究結(jié)構(gòu)與材料的協(xié)同機(jī)制，并攻克工程應(yīng)用中的難題，以推動電化學(xué)流動池技術(shù)從實驗室研究邁向大規(guī)模實際應(yīng)用，為實現(xiàn)高效、綠色、可持續(xù)的化學(xué)過程和能源轉(zhuǎn)化利用提供有力支撐 。

產(chǎn)品展示

       SSC-SOFCSOEC80系列高溫平板電池夾具，適用于固體氧化物電池測試SOFC和電熱催化系統(tǒng)評價SOEC。其采用氧化鋁陶瓷作為基本材料，避免了不銹鋼夾具在高溫下的Cr 揮發(fā)，因此可以排除Cr揮發(fā)對于陰極性能的影響；采用鉑金網(wǎng)作為電流收集材料，不需要設(shè)置筋條結(jié)構(gòu)，因此可以認(rèn)為氣體的流動、擴(kuò)散基本沒有“死區(qū)"，可以盡可能地釋放出電池的性能；夾具的流場也可以根據(jù)需要調(diào)整為對流或順流，可以考察流動方式的影響。對于電池的壽命可以更加準(zhǔn)確地進(jìn)行測試和判斷，特別是電池供應(yīng)商，表征產(chǎn)品在理想情況(即排除不合理流場干擾等)下的性能，所以多采用此類夾具。

       產(chǎn)品優(yōu)勢：

1、 SOFC 平板型評價夾具可對應(yīng) 20*20mm，30*30mm，耐溫900℃。

2、全陶瓷制可避免金屬內(nèi)不良元素的影響,適合耐久性實驗。

3、高溫彈簧構(gòu)造排除了構(gòu)成材料內(nèi)熱應(yīng)力的影響。

4、可定制客戶要求的尺寸。

5、氣體密閉采用了高溫彈簧壓縮電池的方法，

6、更換及電爐里的裝配電流端子，電壓端子，熱電偶端子，輸氣和排氣口，氣體流量Max 2L/min；

7、鉑金集流體和鉑金電壓、電流線。