韓國化學技術研究院（KRICT）資深研究員金敏哲領導的研究團隊，成功設計出一種新型固體氧化物電解池（SOEC）電解質結構。該技術可將二氧化碳電化學轉化為一氧化碳，並與氫氣結合形成合成氣，用以生產永續航空燃料、甲醇和塑膠原料等高附加價值化學燃料與塑膠原料。此研究成果已於3月發表在國際期刊《先進科學》。
傳統高性能SOEC同時採用具耐久性但氧離子電導率低的YSZ，以及具高離子電導率但耐久性較差的GDC。然而，兩者熱膨脹係數的差異會導致在1300至1400℃的高溫製造過程中出現界面分層與裂紋，造成長期運轉時性能下降與壽命縮短。研究團隊透過浸塗製程，在兩種材料之間插入複合中間層作為「緩衝墊層」以吸收熱變形差異，並形成同時增強界面黏合性與氧離子傳導性的新結構。此製程不依賴昂貴設備，能有效降低製造成本與製程複雜性。
這項精進使電流密度相比現有電池增加約3.6倍，大幅提高二氧化碳轉換效率；在1.6伏特高負載下連續運轉80小時後，仍維持初始性能的91%，成功緩解高溫開裂問題並提升耐久性。研究團隊目前正致力於將該技術應用於更大面積的SOEC，未來可望應用於回收發電廠、鋼鐵廠和石化廠捕獲二氧化碳的碳中和工業基礎設施，增強該技術的商業化應用潛力。KRICT 院長Shin Seokmin 表示，此成果解決了阻礙 SOEC 商業化的耐久性瓶頸，並同時顯著提升了二氧化碳的轉換效率。