鉅大LARGE | 點擊量：632次 | 2021年11月15日
韓科院研發一項新技術 提升固體氧化物燃料動力電池的穩定性
據外媒報道，韓國科學技術院（簡稱韓科院）研究人員在英國皇家化學院的學術期刊《能源與環境科學》上發表了一篇研究論文。在該論文中，韓科院的研究人員描述了一項新技術，通過在氧化物中摻雜少量的金屬質材料，可提升固體氧化物燃料動力鋰電池（SOFC）電極材料的化學穩定性。
決定固體氧化物燃料動力鋰電池性能的核心要素是陰極，陰極為氧化劑還原的場所。通常，固體氧化物燃料動力鋰電池的陰極中使用的是鈣鈦礦型氧化物（ABO3）。盡管鈣鈦礦型氧化物在最初的工作過程中具有高性能，但隨著時間推移，性能會下降，限制了其長期使用。尤其是陰極工作所需的高溫氧化狀態導致出現表面偏析現象（surfacesegregationphenomenon），第二相（secondphases），比如氧化鍶在鈣鈦礦型氧化物表面積聚，從而導致其性能下降。
韓科院材料科學與工程部門的WooChulJung教授組織了一個研究團隊，該團隊使用計算化學和實驗數據觀察到鈣鈦礦電極晶格（perovskiteelectrodelattice）的鍶原子周圍呈局部壓縮狀態，削弱了Sr－O的粘結強度，促使了鍶表面偏析。因而，該團隊確認鈣鈦礦型氧化物的應變分布（straindistribution）變化是導致鍶表面偏析的重要原因。
基于上述發現，該團隊在氧化物中摻雜了不同尺寸的金屬質材料，控制陰極材料中的晶格應變范圍，并有效的抑制了鍶表面偏析。
Jung教授表示：“該技術只需在材料合成期間添加少量的金屬原子，無需任何額外的程序。我希望未來在研發高耐性的鈣鈦礦型氧化物電極時該技術能派上用場。”
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