CO2 电解制合成气膜电极电堆

  可再生电能驱动的电催化CO2转化技术能够将CO2转化为有价值的化学品或燃料，可深度耦合风电、光伏等波动性可再生能源，通过智能调控贯通“从绿电到绿色化学品”的产业链，为构建负碳循环体系提供关键基础技术。

  当前，电催化 CO2转化制合成气技术根据反应温度差异主要分为低温电解体系相较而言，三相膜电极反应器路径采用气体扩散电极，使 CO2以气态形式直接传输至三相界面，可以有效促进反应物的传质过程，进而强化反应；零间隙的构型可以有效降低内阻，提高能量的利用效率；模块化的反应器及反应电堆设计可以有效实现反应规模的放大，减小放大效应带来的不利影响，因而展现出巨大的发展潜力。

  天津大学新能源化工团队在此方向上开展了长期研究，取得了突出成果，主要特色及优势体现在完成了高效银基电催化剂的系统开发，实现了电催化剂在 300 mA cm-2的高电流密度下 600 小时的长效稳定性，并且能够将其成本控制在约 80 元/m2；建立了大面积反应器和电堆的流道构型数值模拟的方法，完成了反应器面积的规模化放大，为本技术的产业化应用提供基础。基于团队前期的研究基础开展的“基于膜电极反应器的二氧化碳电解制合成气技术中试”项目有望打破该技术工业化放大应用中的关键瓶颈，推进相关新能源产品的产业化进程。

  目前，本项目已经推进到中试验证阶段，技术已经取得专利 6 件；申请专利 10 件。相关专利为本技术的核心，具有较大的转化潜力。