近日,我校为第一完成单位,材料科学与艺术设计学院冀月霞副教授为第一作者在Cell子刊Joule(中科院1区Top)上发表题为“Interface and grain boundary engineering toward better solid oxide cells”论文,内蒙古工业大学与澳大利亚Curtin University为合作单位。该成果得到内蒙古农业大学高层次人才科研启动项目等支持。

建设新型能源体系是保障能源安全、赢得大国博弈主动的战略选择,也是实现碳达峰碳中和目标、推动绿色低碳发展的必由之路,多能互补的供消模式是其发展的必然路径。固体氧化物电池作为全固态的可逆电池既可以通过燃料与电池材料间的电化学反应供电,也可以逆向通过绿电产生工业化学品,如绿氢、绿氨,实现电与物质间的能量转化与储存。氢气、碳氢化合物、生物质与微生物资源可作为固体氧化物电池的物质源转化为电能,从而构建相应的发电系统,必然是多能互补下提供绿电、绿色化学品非常重要的一部分。无论是哪种系统,固体氧化物电池电极材料的电化学催化活性大小是关键,而其依赖于材料的界面和晶界。目前对界面和晶界的准确系统理解不足极大限制了该技术的进一步发展。本成果介绍了界面和晶界处的质量传递及能量储存/转换的基础知识,分析了界面和晶界的优化原则,研究了界面/晶界工程在改进固体氧化物电池方面的最新进展。

本成果提出了构建高质量界面/晶界的路径,为固体氧化物电池的发展提供了关键信息、系统分析和关键见解,为其在相关研究领域的商业应用提供基础知识和技术参考。
