中国科学院宁波材料技术与工程研究所（NIMTE）的研究人员提出了一种脉冲电流策略来监测可再生能源的间歇性，证明了固体氧化物电解电池（SOEC）可以在间歇性可再生能源电力下实现高效的二氧化碳电解。他们的研究结果发表在《碳能源》杂志上。

CO2循环高效再利用有助于缓解能源危机和气候变化，因此在实现“碳峰值和碳中和”的目标方面发挥着至关重要的作用。SOEC具有高能量转换效率（ECE）、可逆特性和低综合成本，是高效电解CO2燃料生产的潜在候选设备。

为了探索可再生能源电力下基于SOEC的CO2电解的性能和反应机理，NIMTE的研究人员开发了一种脉冲电流策略，该策略复制了间歇性可再生能源电力的实际周期波动。

在-100至-300mA/cm2的脉冲电流范围内，总操作时间约为800h，将活性面积为60cm2的大型扁管SOEC用于循环电解CO2。

根据研究人员的说法，在100次循环后，在高脉冲电流密度（-300 mA/cm2）下，电池电压降低0.041%/次，而在低脉冲电流密度（-100，-200 mA/cm2），电池电压下降0.034%/次。这表明SOEC的理论寿命可达到约500次循环。

此外，当电流密度为-300 mA/cm2时，SOEC的总CO2转化率达到52%，接近理论值54.3%。

假设SOEC中的气体是热循环的，因为加热气体的热能可以通过热交换回收，计算的ECE在-400 mA/cm2（1.3 V）下接近98.2%，证明了使用SOEC的CO2电解的效率和稳定性。

本研究阐明了SOEC在高效电化学能量转换、碳减排和间歇性可再生能源储存方面的卓越性能和工业潜力。