可逆质子陶瓷电化学电池（R-PCEC）作为新型能量存储与转换装置开发应用价值大

可逆质子陶瓷电化学电池（R-PCEC），同时具有燃料电池与电解槽功能，能够实现电能、化学能相互转化，是最具有发展前景的能量存储与转换装置之一，特别是在制氢、储氢方面研发应用价值大，相关研究成果正在不断增多。

　　根据新思界产业研究中心发布的《2024-2029年中国可逆质子陶瓷电化学电池（R-PCEC）行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示，R-PCEC在燃料电池模式下的工作过程是，燃料例如氢气，输送进入阳极，与阴极空气/氧气发生化学反应生成水，将化学能转化为电能；R-PCEC在电解槽模式下的工作过程是，利用电能将水电解为氢气与氧气，将电能转化为化学能。这两大模式相互循环，即实现能量存储与转换。

　　R-PCEC阳极通入的燃料气，除了氢气以外，还可以利用氨气、甲醇、甲烷等气体。阴极为氧电极或空气电极，其电催化活性、耐久性直接影响R-PCEC的电化学性能、循环稳定性。电解质采用质子导体陶瓷膜材料，凭借高离子电导率、高化学稳定性优点，在阳极与阴极之间进行质子传输，使电能、化学能相互可逆转化。

　　传统能源为石油、煤炭、天然气等化石能源，具有不可再生性，且燃烧使用对环境污染大。在全球能源危机日益凸显、环境保护日益严厉背景下，新型能源替代传统能源成为发展趋势。R-PCEC能够实现储能、供能，且工作温度要求中等，具有能量转换效率高、燃料使用灵活性大、使用寿命长、操作灵活性高、无污染等优点，符合能源产业发展要求。

　　新思界行业分析人士表示，在电力领域，R-PCEC可以快速响应负荷变化，利用可再生能源提供电力输出，能够满足电力系统调峰平谷需求，在稳定国家电力供应方面意义重大。但目前R-PCEC技术仍在研究探索过程中，电极材料、电解质材料性能的优劣与成本的高低是影响产品实际应用的重要因素，相关新材料开发仍在持续进行。

　　R-PCEC阴极上进行的氧还原、氧析出反应若动力学缓慢，会对电池整体性能影响大。华南理工大学团队基于钴基双钙钛矿材料PBCC进行供体掺杂构建得到PBCCHf0.1新型空气电极，其峰值功率密度、电流密度、循环稳定性等性能得到明显优化；南京工业大学、南京航空航天大学科学家合作，在Nature Communications发表“协同双相空气电极实现可逆质子陶瓷电化学电池的高耐久性能”研究成果，使电池的激励电流密度、峰值功率密度明显提高。