南京工业大学崔升团队：质子陶瓷电池-缺陷工程 | Transactions of Materials Research

背景：质子陶瓷电池（PCCs）是一种具有燃料灵活性和环境兼容性的前景能量转换技术，但其无钴钙钛矿空气电极存在催化活性低和电化学性能不足的问题。研究目的：南京工业大学团队旨在通过A位点缺陷工程策略，优化(Ba0.8Ca0.2)0.95Fe0.8Ni0.2O3-δ（BCFNi95）钙钛矿的体相金属-氧键合与表面催化活性，以提升电极性能。结论：该策略诱导NiO纳米颗粒原位脱溶，构建了高效NiO|BCFNi95异质界面，使电极在700°C下获得1781 mW cm−2的峰值功率密度（较基准提升136%），并在电解模式下实现2.70 A cm−2的电流密度，同时降低面积比电阻。理论计算和实验证实，缺陷工程降低了氧空位形成能和水合能，加速了电荷转移，增强了d-p轨道杂化，从而促进了质子与氧离子传输，为开发高性能、耐用的质子陶瓷电池空气电极提供了新路径。