7月10日，世界著名期刊《科學》（Science），刊發(fā)學術論文《電場誘導異質界面金屬態(tài)構建超質子傳輸》。中國地質大學（武漢）材料與化學學院吳艷副教授為第一作者，朱斌教授和宋懷兵副研究員為共同通訊作者。這是我國科技工作者在能源領域取得的又一重大原創(chuàng)性研究成果。

燃料電池是繼水力發(fā)電、熱能發(fā)電和原子能發(fā)電的第四種發(fā)電技術。其潔凈、高效、無污染的特點越來越引起關注。燃料電池技術成為國家能源發(fā)展戰(zhàn)略的一個重點領域，高離子電導率的電解質開發(fā)，是解決目前燃料電池應用的關鍵。

長期以來，提高電解質離子電導率的方法，是通過低價陽離子取代高價陽離子，如摻雜三價銥離子取代結構的四價鋯離子，從而產生氧空位，進而提高了氧離子電導率。但是結構摻雜的方法，并沒有有效解決燃料電池電解質面臨的百年挑戰(zhàn)，很大程度上阻礙了燃料電池的商業(yè)化進程。

中國地質大學（武漢）燃料電池創(chuàng)新研究團隊，一直致力于低溫、高性能燃料電池研究，聚焦高質子電導率電解質的開發(fā)，歷經多年的不懈探索，經過反復試驗論證，首次通過半導體異質界面電子態(tài)特性，把質子局域于異質界面，設計和構造具有最低遷移勢壘的質子通道。

設計和構造具有最低遷移勢壘的超質子高速通道（A,B）；獲得極其優(yōu)異的質子電導率（較傳統(tǒng)釔穩(wěn)定二氧化鋯電解質材料的電導率提升了約3個數(shù)量級（C）;實現(xiàn)了先進燃料電池示范，在520攝氏度，輸出超過1000毫瓦/平方厘米的功率密度（D）。

過針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標準

充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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在傳統(tǒng)質子傳導材料里，質子需要克服巨大的能壘，通過氧空位跳躍前行。本研究如同給質子修建高速公路，即利用半導體異質界面場誘導金屬態(tài)，助推超質子實現(xiàn)又快又好地“跑起來”，從而獲得優(yōu)異的電導率。這與傳統(tǒng)電解質材料電導率相比，提升了3個數(shù)量級，并且實現(xiàn)了先進質子陶瓷燃料電池的示范（如上圖）。

半導體異質結構和場誘導加速離子遷移，是能源科學領域具有挑戰(zhàn)性的研究課題，該研究成果為優(yōu)良質子傳輸材料和應用，提供了創(chuàng)新思路，為質子限域傳輸提供了科學方法，為燃料電池研發(fā)應用插上了翅膀。該成果將促進新一代燃料電池研究和發(fā)展，對發(fā)展能源新材料和新技術具有重要科學意義和應用價值。該研究得到了國家自然科學基金委、中國地質大學（武漢）等多方面的支持。