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                【楚天都市報】《科學》雜志刊發湖大創新研究成果,燃料電池有望實現能源快速轉化

                作者:鄒浩 向正鵬   編輯:吳珊    來源:楚天都市報  發布時間:2020/07/13

                楚天都市報7月11日訊(記者鄒浩 通訊員向正鵬)燃料電池清潔無污染,被納入國家能源戰略,無奈電解質電導性太低,制約行業發展?,F在,這一瓶頸有望被打破。7月10日,國際頂級學術期刊《科學》雜志刊發了題為《電場誘導異質界面金屬態構建超質子傳輸》的原創新科研論文,首次通過利用半導體異質結界面的高電導性,為質子搭建快速遷移通道。湖北大學物理與電子科學學院副教授黃敏為共同第一作者。

                據悉,這是湖大物電學院首次以共同第一作者在《Science》正刊上發表研究成果,標志著湖大在燃料電池領域取得了突破性研究進展。物電學院的汪寶元實驗室提供了燃料電池性能的核查工作,其碩士研究生M. Akbar參與了具體實驗工作,為該文章的作者之一。

                黃敏副教授介紹,電解質導電率低,燃料電池能源轉化效率就低,達不到使用條件。長期以來,科研人員試圖利用離子導體結構摻雜的方式改善電導率,效果都不理想。

                本次研究獨辟蹊徑,在由半導體材料鈷酸鈉和氧化鈰組成的的異質結上尋求突破,結合實驗和第一性原理計算的方法,對該異質結電子性質和性能進行系統研究,得出了異質結界面具有金屬態特性的結論。利用該特性,團隊首次把質子局限在異質結界面,設計和構造出具有最低遷移勢壘的超質子高速通道,在“夾縫”中為質子搭建了“高速公路”。

                在該研究中,實驗成功地驗證了理論和計算結果,異質結獲得了極其優異的質子電導率?!跋啾扔趥鹘y釔穩定二氧化鋯電解質材料,異質結界面的電導率提升了1000倍,電池的性能輸出能達到1000毫瓦每平方厘米?!秉S敏說,這項研究為燃料電池發展提供了突破性的助力,燃料電池有望實現能源的快速轉化。

                原文鏈接:http://www.ctdsb.net/html/2020/0711/hubei319528.html?mobid=H3zFV


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