世界各国面临的紧迫经济和政治挑战现已转向解决因过度排放二氧化碳(CO2)导致的全球变暖这一关键问题。因此，人们越来越关注通过固体氧化物电解池(SOEC)进行CO2还原反应(CO2RR)的应用，该电解池能够利用先进的可再生能源产生的电力将CO2转化为有价值的一氧化碳(CO)潮汐能、地热能、太阳能等发电技术。

该研究的共同通讯作者、武汉大学动力与机械工程学院副教授王耀表示：“开发一种适用于阳极和阴极的高效电极对于SOEC的商业应用至关重要。”“最终目标是简化技术并降低成本——高熵系统和合金纳米催化剂能够精确满足这一要求。”

为了实现这一目标，Wang及其同事成功开发了一种用于SOEC的创新型高熵钙钛矿型对称电极。该电极在还原气氛中采用源自阴极的Fe-Co-Ni-Cu四元合金纳米催化剂，对CO2RR具有显着的催化活性。

“我们利用Pr0.5Ba0.5MnO3-δ的特性，成功合成了一种高熵钙钛矿氧化物，即Pr0.5Ba0.5Mn0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2Cu0.2O3-δ(HE-PBM)这种独特的成分结合了过渡元素的优点，增强了阳极的析氧反应(OER)。此外，我们观察到Co-Fe-Ni-Cu四元合金纳米粒子的原位形成，这进一步有助于材料的性能，”王解释道。

与常用的单金属或两相合金颗粒相比，本研究通过还原处理实现了四元合金的原位溶出。该团队的方法显着提高了CO2吸附和电化学催化性能。

“该材料在CO2RR中的电化学性能评估显示出优异的结果，电流密度高达1.21Acm-2。重要的是，该材料在长时间运行中表现出优异的稳定性，没有腐烂或结焦的迹象，”明月补充道。丁，该研究的另一位共同通讯员。

该团队在AdvancedPowderMaterials杂志上发表了他们的研究结果，这无疑将为实现高效和可持续的CO2电解开辟新的途径和前景。

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