行业互联网|《科学》杂志刊发湖大创新研究成果，燃料电池有望实现能源快速转化
楚天都市报7月11日讯（采访人员邹浩 通讯员向正鹏）燃料电池清洁无污染 ， 被纳入国家能源战略 ， 无奈电解质电导性太低 ， 制约行业发展 。 现在 ， 这一瓶颈有望被打破 。 7月10日 ， 国际顶级学术期刊《科学》杂志刊发了题为《电场诱导异质界面金属态构建超质子传输》的原创新科研论文 ， 首次通过利用半导体异质结界面的高电导性 ， 为质子搭建快速迁移通道 。 湖北大学物理与电子科学学院副教授黄敏为共同第一作者 。
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据悉 ， 这是湖大物电学院首次以共同第一作者在《Science》正刊上发表研究成果 ， 标志着湖大在燃料电池领域取得了突破性研究进展 。 物电学院的汪宝元实验室提供了燃料电池性能的核查工作 ， 其硕士研究生M. Akbar参与了具体实验工作 ， 为该文章的作者之一 。
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黄敏
黄敏副教授介绍 ， 电解质导电率低 ， 燃料电池能源转化效率就低 ， 达不到使用条件 。 长期以来 ， 科研人员试图利用离子导体结构掺杂的方式改善电导率 ， 效果都不理想 。
本次研究独辟蹊径 ， 在由半导体材料钴酸钠和氧化铈组成的的异质结上寻求突破 ， 结合实验和第一性原理计算的方法 ， 对该异质结电子性质和性能进行系统研究 ， 得出了异质结界面具有金属态特性的结论 。 利用该特性 ， 团队首次把质子局限在异质结界面 ， 设计和构造出具有最低迁移势垒的超质子高速通道 ， 在“夹缝”中为质子搭建了“高速公路” 。
在该研究中 ， 实验成功地验证了理论和计算结果 ， 异质结获得了极其优异的质子电导率 。 “相比于传统钇稳定二氧化锆电解质材料 ， 异质结界面的电导率提升了1000倍 ， 电池的性能输出能达到1000毫瓦每平方厘米 。 ”黄敏说 ， 这项研究为燃料电池发展提供了突破性的助力 ， 燃料电池有望实现能源的快速转化 。
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