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东京理科大学等团队开发出耐超低温SOFC超薄电解质膜
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摘 要：东京理科大学等团队成功开发出耐超低温SOFC超薄电解质膜，该薄膜在100℃以下的低温区域，通过物理吸附的水分子表现出较高的表面质子传导性。
关键字：耐超低温SOFC超薄电解质膜、离子传导性、固体氧化物燃料电池、SDC薄膜、氧化铈
由东京理科大学、高能加速器研究机构以及东北大学组成的研究小组开发出超薄电解质膜，可用于在100℃以下的超低温环境下工作的固体氧化物燃料电池（SOFC）。
该电解质膜通过控制薄膜的晶格和表面缺陷提高了离子传导性，有望降低SOFC的工作温度，扩大SOFC的用途并降低成本。
（图片来自雅虎）
该研究小组使用了在氧化铈中掺杂稀土金属钐的“SDC薄膜”，以使该薄膜具有高质子传导性。
氧化铈通过稀土金属的置换等，有望实现对氧离子、电子、质子3种载体的控制和传导性。
通过研究SDC薄膜的晶格和氧缺陷对质子传导性的影响，采用溅射法制备出在特定表面方向上优先成膜、且带有氧气空孔的SDC薄膜。
结果证实，该薄膜在100℃以下的低温区域，通过物理吸附的水分子表现出较高的表面质子传导性。
SOFC不会排放二氧化碳，而且在燃料电池中发电效率最高，但由于其工作温度高达700~1000℃，所以用途受到限制。因此，需要在低温下具有离子传导性的固体电解质膜。
翻译：肖永红
审校：李涵、贾陆叶
统稿：李淑珊
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