国际材料顶刊AFM发表西北工业大学黄维院士团队李致朋联合张久俊院士有关 “基于热-动力学策略协同提升SOFC燃料电池性能”的成果

背景：固体氧化物燃料电池（SOFC）因其高效率、低排放与燃料普适性被视为未来分布式能源系统的核心，但中温运行下阴极材料La0.6Sr0.4Co0.4Fe0.6O3-δ（LSCF）存在锶元素偏析问题，导致性能衰减。研究目的：针对传统异价掺杂或表面包覆方法存在的制备复杂、成本高等挑战，本研究提出“热-动力学协同工程”新路线，旨在通过优化固相工艺同步提升LSCF阴极活性与稳定性。结论：通过梯度升温与低温预烧工艺，成功将LSCF合成温度降低，晶粒细化至114纳米，氧空位浓度显著下降，锶偏析势垒提高至2.83电子伏特，热膨胀系数降至13.3×10⁻⁶ K⁻¹。性能测试显示，800°C下峰值功率密度达0.91 W cm⁻²，较对照组提升42%，且稳定性提高6倍以上，为SOFC阴极材料开发提供了简洁可控的解决方案。