北理工质子导体电解质Progress in Materials Science综述

在全球能源转型与低碳发展背景下，高效、清洁的制氢技术备受关注。北京理工大学孙克宁教授课题组于《Progress in Materials Science》发表综述，系统梳理了高性能质子导体电解质在质子陶瓷电解池中的应用。背景上，质子陶瓷电解池因可在400–700℃中温运行，比传统氧离子固体氧化物电解池更具电压与效率优势，但核心的质子导体电解质仍受限于电导率有限、化学稳定不足、晶界阻抗高及致密化难等问题。研究目的为整合材料体系、质子迁移机制、失效分析及设计策略，重点探讨元素掺杂、非化学计量调控和机器学习辅助设计等组成调控方法，以及薄膜制备、低温致密化和创新烧结工艺的优化进展。结论指出，未来需构建标准化数据库与可解释模型、实现预测与实验闭环、改进工艺并拓展应用场景，以推动质子陶瓷电解池性能提升与规模化应用，助力绿色制氢技术发展。