电解水制氢是目前最主要的绿氢制备方法。电解水制氢包括两个同时发生的半反应，即阴极上的析氢反应（HER）和阳极上的析氧反应（OER）。相比于只有2个电子转移的HER，OER伴随着4个电子的转移，在动力学上较为缓慢，需要高效的析氧电催化剂以降低反应能垒加速OER的进行。

　氢气体积能量密度低、不易储存与运输，“绿色”醇类、氨等液态燃料被视为氢气的重要存储载体，在固体氧化物燃料电池（SOFC）方面具有重要的应用。目前，国内外基于醇类固体氧化物燃料电池发电的研究主要围绕外重整制氢与SOFC系统联用，及抑制因积碳导致性能的衰减开展，对利用工业化尺寸电池自身材料催化特性开展直接内重整应用的研究报道较少。

　11月21日-22日，长三角可再生能源科技论坛暨燃料电池与电解池技术创新交叉论坛在宁波市院士中心举行。本次论坛由宁波市科学技术协会、鄞州区委组织部（区委人才办）、中国科学院宁波材料技术与工程研究所、宁波城南智创大走廊开发建设指挥部主办，浙江省先进燃料电池与电解池技术重点实验室承办。

二氧化碳（CO2）循环高效再利用是实现“3060双碳”战略目标的重要途径，其中基于电化学方法电解CO2合成燃料技术是重要的关键技术。目前基于电化学方法开展CO2电解合成燃料主流的技术主要包括：低温溶液电池、熔融碳酸盐电池（MCEC）以及固体氧化物电池（SOEC）三种。在上述三种技术中，SOEC在高温下将CO2高效的转化为CO与O2，可以和可再生电能与廉价热源耦合，综合成本最低。此外，SOEC逆反应还可以将化学能高效地转化为电能，即具有可逆特性。因此，SOEC在CO2循环高效利用领域具有重要的应用潜能与价值。

SOFC是氢能高效利用的重要技术之一，具有使用富氢燃料等的优异特性。近年来，在美国、欧洲、日本、韩国等世界发达国家，该技术逐步走向规模化应用推广。在双碳目标下，该技术有望成为搭接碳基燃料到绿氢燃料能源转变的重要桥梁。SOFC技术难点之一是大面积电池的性能改善与高性能电堆的研制。

CO2是造成地球温室效应的主要排放气体，开展资源化利用推动CO2变废为宝具有重要的意义。常见的处理CO2的方法中，电化学转化法因低成本、高能效吸引了大量关注。而在电化学方法中，相较于低温溶液电解，固体氧化物电解池（SOEC）高温电解又因产物选择性高、过电势低、无需贵金属催化剂等优势被认为是转化CO2的理想方法。

随着间歇性可再生能源发电量的不断增长，未来高效、清洁和稳定的电网需要可靠的储能技术对不稳定的可再生电网进行调节。电解水制氢可为能源系统的清洁和可持续发展提供一种很好的选择，基于海水的电解技术也能避免占用稀缺的淡水资源。

发展可再生能源电解水制氢技术是实现“碳达峰碳中和”伟大目标的重要路径之一。海上可再生能源，如风能、光伏、潮汐能等由于波动性强、环境苛刻使得其利用效率低，而“就地取材”，通过海上可再生能源进行电解海水制氢，一方面是“绿氢”的廉价高效制取手段，另一方面也是海上可再生能源的高效利用手段。然而，海水中存在的大量氯离子会造成阳极材料的严重腐蚀，进而导致电极损坏、电压过高。如何延缓氯离子对阳极材料的腐蚀是海水电解制氢过程中需要解决的重点问题。

利用可再生能源进行二氧化碳高值化转化是实现“碳达峰碳中和”伟大目标的重要途径。其中，以CO2为原料合成环状碳酸酯（可作为重要有机溶剂和电池电解液）是一条CO2高效应用的重要路线。

过氧化氢（H2O2）作为一种环境友好的高效氧化剂，在化学品合成、污水处理等领域有广泛的应用。目前，国内外生产过氧化氢最主要的方法是蒽醌法，过氧化氢浓度达到70%以上时存在运输和时效等问题。对于很多领域，如污水处理、纸浆漂白、生活消毒等对过氧化氢浓度的需求并不高（1%～5%），可以采用电化学催化氧气还原合成过氧化氢的方法。基于课题组的前期研究（Nature Catalysis, 2018, 1, 156；Nature Communications, 2020, 11, 5478），研究人员发现除了高效催化剂开发外，为了满足电化学H2O2合成所需的高电流密度，该电极还需要具备大量稳定的三相反应接触线。然而在不断通过电化学生成H2O2过程中，原位高浓度H2O2会导致碳电极表面氧化，进而腐蚀三相接触线，导致催化电流密度不断减小进而失效。