东京工业大学：将开发全球首个碳空气电池系统

东京工业大学于2021年12月宣布将开发碳空气电池系统。 该系统通过电解二氧化碳（CO2）储存碳（C），并利用空气中的碳和氧气（O2）发电。尽管之前已经报道了关于电解二氧化碳和利用碳和氧气发电的研究，但这是第一次开发出将这两者结合起来的系统，并命名为“碳空气蓄电池（CASB）系统”。该研究成果已于11月5日发表在《Journal of Power Sources》网络版上。

该CASB系统的理论放电效率为100%，理论体积能量密度为1625Wh/L，高于现有使用的氢气系统。此外，储电系统的输出和储能容量也可以单独进行控制，因此可以期待其作为大规模利用可再生能源所需的下一代大容量蓄电系统。

根据该研究小组的介绍，CO2液体状态储存，并在充电时气化使用。输送到系统的CO2被送入固体氧化物燃料电池（SOEC）的电力电解成碳，然后储存在SOFC和电解池（EC）内。当发电时，储存的碳与送入系统的空气中的O2发生反应，产生电力。在这个过程中产生的CO2再次以液体形式储存。因此，在CASB系统的充电和放电过程中，并不会排放CO2。

在实验中，电极在800℃和100mA/cm2的条件下，首次验证达到了10次充放电循环没有退化。并实现了库仑效率84%、充放电效率38%，并且功率密度也高达80 mW/cm2。

今后，研究小组将继续改进CASB系统，以提高其效率，并早日实现实际应用。

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