固体氧化物电池研发进展与电 - 氢 - 热多能转换应用前景

报告题目：固体氧化物电池研发进展与电 - 氢 - 热多能转换应用前景

报 告 人：陈铭    教授

报告时间：7月27日 10:00-11:30

报告地点：明德楼A527

报告人简介：

陈铭博士是丹麦技术大学能源转化与储存系的正教授，2005年于瑞士联邦理工学院（ETH Zurich）获得博士学位。此后一直在丹麦科技大学能源转化与存储系从事教学与科研工作。主要研究方向为能源转化与氢能储能技术，包括固体氧化物电解电池与燃料电池、计算材料学以及陶瓷金属材料的高温相变与腐蚀等。研究工作涉及单电池和电堆开发与测试、微观结构表征、微观结构演化建模，以及系统集成与模拟等方面。在高温电解、固体氧化物电池和计算材料学等领域开展了系统研究并取得了一系列研究成果。在 Nature Energy、Chemical Reviews、Energy & Environmental Science 等国际期刊发表论文190余篇。基于其在计算材料学领域的研究工作，2005年获得美国陶瓷学会（American Ceramic Society）颁发的 Spriggs Phase Equilibria Award。2016年因在高温电解技术研究及相关项目管理方面的贡献，获得丹麦国家电网公司 Energinet.dk 颁发的 ForskEL Prize。

报告内容摘要：

在可再生能源占比持续攀升的背景下，电力系统正从以“电”为中心向“电-清洁燃料-热”多能耦合的综合能源体系转变。如何实现波动性电能向稳定、可储存能源载体的高效转化，是当前能源转型中的核心科学与工程问题。固体氧化物电池（Solid Oxide Cells, SOC）凭借其高温、高效率及可逆运行特性，被认为是连接电能、氢能与热能的重要枢纽技术。基于固体氧化物电解（SOEC），电能可通过高温电解过程高效转化为氢气及合成气，并进一步合成多种清洁燃料，实现能量的跨时间尺度存储与跨领域利用。同时，SOC系统在发电（SOFC）与电解（SOEC）模式之间的动态切换，为电网调峰、可再生能源消纳以及多能协同提供了新的技术路径。围绕SOC技术的发展，本报告将系统总结过去十余年在电池与电堆层面的关键进展，进一步，将基于实际风电负荷的运行案例，探讨SOC系统在电网调节与多能转换中的实际运行特性与应用潜力。报告还将从电池与电堆两个尺度出发，讨论限制SOC长期稳定运行的关键退化问题，构建从机理认知到工程约束之间的联系。最后，面向电-清洁燃料-热多能转换的应用需求，展望SOC技术在材料设计、电堆结构及系统集成等方面的关键挑战与发展方向。

主办单位：化学化工学院

科学技术发展研究院