北京科技大学联合海南大学研发Aurivillius型薄膜材料可降低燃料电

盖世汽车讯 燃料电池通过电化学反应将氢气或其他燃料中的化学能转化为电能，是为大型电动汽车、工业设施和偏远地区设施供电的有前景方案。为了推动这一过程所需的反应，固体氧化物燃料电池依赖耐高温的陶瓷电解质。这类固态材料负责在两个电极之间传输离子。

尽管潜力巨大，但目前大多数采用固态电解质传输氧离子的燃料电池都需要在500°C以上的高温下运行。这是因为其电解质只有在高温下才能快速传输氧离子。

高温运行不仅会增加燃料电池的工程设计难度，还会加速其内部组件的损耗。如果能找到在更低温度下传导带电粒子的合适材料，就有望简化燃料电池设计，并延长其使用寿命。

据外媒报道，近日，北京科技大学、海南大学等机构的研究人员开发出一类新的层状薄膜材料，其中原子形成了一种独特的排列模式，即Aurivillius型结构。研究团队在一篇发表于期刊《Nature Energy》的论文中指出，其中性能最佳的薄膜在350°C下表现出较高的离子电导率，并有望在更低温度下提升燃料电池的功率输出。

Chuanrui Huo、Shiqing Deng及其同事在论文中写道:“固体氧离子导体是固体氧化物燃料电池等高温电化学能源技术中的关键功能材料。让这些器件在更低温度下运行，可以简化系统设计、降低材料劣化程度并拓宽材料选择范围，但目前很少有导体能在这一温度区间实现足够高的离子迁移率。我们报道了一系列基于((Na0.5Bi0.5)n–1TinO3n)(Bi2O2)(n=4、5、7和8)Aurivillius型薄膜的氧离子导体，其低温性能颇具潜力。”