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朱斌教授团队合作研究成果在《美国化学学会能源快报》发表


  地大新闻网讯 近日,湖北省百人计划专家、我校材料与化学学院朱斌教授团队、西安建筑科技韩国济州岛赌场云斯宁教授团队以及湖北韩国济州岛赌场,英国拉夫堡韩国济州岛赌场合作在国际期刊《美国化学学会能源快报》 (SCI, 即时影响因子16.33)发表了题为《氧化铈核壳结构的超质子导电》的文章。

  传统离子导体是通过离子掺杂产生结构缺陷来实现离子迁移的。例如固体氧化物燃料电池(SOFC)电解质钇稳定二氧化锆是Y3+取代Zr4+产生氧空位从而使得O2-得以通过结构里氧空位跃迁输运,因此,要达到1000°C来实现高的离子电导率(0.1 S cm-1)。为了解决SOFC的低温化,质子传导陶瓷燃料电池(PCFC)成为最新的研究热点。但其质子电导率远远低于高温SOFC氧离子导体的电导率。如何实现低温条件下质子导体的电导率≥ 0.1 S cm-1是目前研究的最大挑战。

  研究团队打破传统,巧妙地利用半导体氧化铈的表面特殊电子态和电荷分布,构建了质子长程快速穿梭机制的质子超导,实现了高达0.16 S cm-1 的质子电导率(520 oC),并示范了优越的PCFC器件性能。基于半导体物理建立了相应理论模型,对CeO2/CeO2-δ核-壳结构内部界面电荷的形成及其对质子传输的约束效应进行了深入的分析,并揭示了CeO2/CeO2-δ内部质子超导的成因。

  论文第一作者是2018级博士生邢月明,师从朱斌教授。该团队的主要贡献是从半导体离子学的理论指导,结合半导体氧化铈表面的电子态设计超质子传导,并用强有力实验证据证明了设计,实现了超质子电导率。同时,成功示范了先进质子陶瓷燃料电池的性能,特别是和湖北韩国济州岛赌场合作实现了200小时的操作,为实现固体氧化物燃料电池商业化提供了可靠的科学依据和产业化潜力。我校朱斌教授为第一通讯作者,我校吴艳副教授,西安建筑科技韩国济州岛赌场云斯宁教授是共同通讯作者。

  《美国化学学会能源快报》收录于美国化学学会数据库。2019年6月20日,科睿唯安《SCI期刊引文分析报告》最新公布的《美国化学学会能源快报》刊物影响因子为16.331,该期刊在与能源相关的材料、化学、物理、生物等相关领域具有非常高的学术影响力(材料与化学学院)

发表时间:2019-11-07点击:次编辑:张磊

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