超声波喷涂制备电极实现高效稳定的CO₂电解-固体氧化物电解池
实现碳中和目标需要创新的CO₂减排技术，而固体氧化物电解槽(SOECs)由于能够高效地将CO₂转化为O₂、燃料和化学品而备受关注。然而，Ni基燃料电极在直接CO₂电解条件下氧化还原不稳定，这严重限制了它们的商业应用。另外，传统的电极制备方法耗时、复杂且成本高，迫切需要新的材料和工艺来提高SOEC的性能和可制造性。最近，提出了一种新的全陶瓷燃料电极(La0.75Sr0.25)0.97Cr0.5Mn0.5O3@Ce0.6Mn0.3Fe0.1O2 采用超声喷涂技术一步制备了LSCM纳米CMF。超声喷涂技术可以快速形成具有纳米结构的均匀电极，明显简化了传统的多步浸渍制备工艺。研究表明，这种纳米催化剂富含氧空位，在钙钛矿/萤石相界面形成独特的协同催化效应，大大提高了CO₂吸附容量和电化学活性。
超声波喷涂制备的优化LSCM@nano-CMF燃料电极在SOEC中展现出优异的电化学性能和稳定性。相比传统球磨法制备的LSCM/CMF复合电极，LSCM@nano-CMF燃料电极在850°C、1.5 V下的CO₂电解电流密度高达3.01 A cm-2，远超2.56 A cm-2。纳米催化剂加入明显增加了活性位点，同时钙钛矿/萤石界面增强了催化活性。
