中科院大连化物所催化基础国家重点实验室汪国雄研究员和包信和院士团队，与日本日立公司松本弘昭和曾超斌高级工程师合作，在高温CO2电解研究方面取得新进展，通过氧化还原循环处理，构建了高密度金属/钙钛矿界面，显著提高了固体氧化物电解池CO2电解性能和稳定性。研究团队制备了Ru掺杂的Sr₂Fe_1.4Ru_0.1Mo_0.5O_6-δ（SFRuM）双钙钛矿，通过氧化还原循环处理使RuFe合金纳米颗粒密度从5900个μm^-2（R1）增加到22680个μm^-2（R6），平均粒径在2.2~2.9nm之间，有效调控了RuFe@SFRuM界面密度。团队结合原位气氛电子显微镜及元素分布和电子能量损失谱表征，揭示了在还原和氧化气氛下RuFe@SFRuM界面的形成和再生机制，阐明了表面Ru元素富集促进溶出高密度RuFe@SFRuM界面的内在本质。原位气氛电镜、电化学交流阻抗谱结合密度泛函理论计算证实，RuFe@SFRuM界面促进了CO2吸附活化。与SFRuM阴极相比，RuFe@SFRuM阴极在1.2V时CO2电解电流密度提高了74.6%，在1000小时CO2电解测试中表现出高的稳定性。上述研究为固体氧化物电解池高效稳定电解CO2提供了新策略。相关工作以“Promoting Exsolution of RuFe Alloy Nanoparticles on Sr2Fe1.4Ru0.1Mo0.5O6-δ via Repeated Redox Manipulations for CO2 Electrolysis”为题，于近日发表在Nature Communications上。