可再生能源（如太阳能和风能）具有间歇性，无法有效地在公用电网之间传输，而发电和负荷之间的每日高峰时段不平衡已经给这种可再生能源带来了压力。储能被认为是解决问题的最佳可行方案。响应时间快，生命周期成本低，循环效率和速率能力高，安全性高的能源存储系统更适合大型电网和可再生能源应用。

固态氧化物金属-空气氧化还原电池（SOMARB）是一种适用于电网和可再生能源存储的新型全固态电池。由可逆固体氧化物燃料电池（RSOFC）和能量存储单元（ESU）组成。与传统的液基金属空气电池相比，SOMARB是固体结构，有解耦的RSOFC和ESU组件，通过两电子传输，有高能量密度和倍率能力以及强大的安全性。

图1. SOMARB的结构和反应机理

铁/氧化铁是ESU材料中最有希望的氧化还原对，主要是由于其低成本和高质量比能。但是RSOFC中的电极极化损失高，以及Fe₃O₄还原成Fe的动力学缓慢，从而限制了可充电性。先前有关改善Fe₃O₄还原动力学的实验工作主要集中在增加Fe基ESU材料的表面积上。然而，这种纳米结构材料在长期运行过程中仍会变粗，最终导致降解。

University of South Carolina的Kevin Huang团队利用装有Pd催化的铁基ESU的电池显着改善了SOIARB的循环性能。证明SOIARB可以高速率循环，但以缩短循环寿命和降低RTE为代价。高C运行的能力，固有的安全功能和较低的维护成本表明SOIARB是固定式电网和可再生能源存储的理想选择。

图2. 钯掺杂Fe2O3-ZrO2明场TEM照片。箭头为PbO纳米颗粒

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.6b00529

（张彦杰）