讲座报告主题：质子陶瓷燃料电解池空气电极传质优化及法拉第效率研究
专家姓名：陈彬
日期：2026-11-10 时间：15:15
地点：三山楼803室
主办单位：汽车与交通工程学部

主讲简介：陈彬，博士生导师，长聘副教授/研究员，深圳市深部工程科学与绿色能源实验室副主任。主要从事新能源材料与器件研究，包含电解水制氢、燃料电池发电、二氧化碳电解高值转化、氢燃料动力无人机动力系统等方向。近年来主持国家科技重大专项（课题）、国家自然科学青年基金/面上基金在内的纵向项目9项，并在Nature Communications、Advanced Materials、Advanced Energy Materials、Advanced Functional Materials等期刊发表论文100余篇，H-index=40，含Top1‰热点文章1篇， ESI高被引文章7篇， 论文总被引6000余次。入选“全球前2%顶尖科学家”榜单，获中国能源研究会学术创新一等奖。兼任Energy Reviews 期刊（Q1区）创刊责任编辑、Exploration, EcoMat, DUSE等期刊青年编委。研究专长：直接煤固体燃料电池、无人机氢电动力系统、固体氧化物燃料电池、力学电化学交叉表征、二氧化碳转化与利用。

主讲内容简介：面向可持续能源体系转型，高效水电解制氢是核心难题，质子陶瓷电解池（PCECs）被视作下一代制氢技术。然而制约 PCECs 实际性能的关键痛点是法拉第效率（FE）不足，该问题源于漏电流（即电子空穴传导）在大尺寸单电池/电堆、低水蒸气工况下尤为突出。因此，氧电极内的传质过程是影响 PCECs 法拉第效率的核心因素，且传质特性会随电池尺寸发生显著变化。然而迄今为止，绝大多数高法拉第效率的文献报道均基于纽扣小电池（活性面积＜0.5 cm2），且过量水蒸气供给，仅存在垂直电池方向的水、氧传质浓度梯度，难以反映大尺寸PCEC内部的二维传质限制情况—平行电池表面与垂直电池表面均存在传质浓度梯度。为突破二维传质带来的法拉第效率瓶颈，本文提出一种水合增强策略，用以提升氧电极的储水能力，从而缓解大尺寸电池与电堆内部的水蒸气浓度梯度。该策略采用吸水型铈酸钡纳米复合材料，制备兼具高催化活性与强化传质能力的新型氧电极；在低水蒸气条件下，电极的吸水能力、储水容量以及质子浓度均得到显著提升。本研究阐明了传质对大尺寸 PCECs 法拉第效率与耐久性的决定性作用，并为通过简易氧电极传质结构调控来突破法拉第效率瓶颈，提供了可行的技术思路。

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