中温固体氧化物燃料电池研制成功：300℃ 即可运行，有望推动商用

据 8 月 8 日最新一期《自然・材料》杂志报道，日本九州大学研究团队研制出可在 300℃ 中温条件下高效运行的新型固体氧化物燃料电池（SOFC），有望推动低成本、低温 SOFC 的开发，并可大幅加快其商业化进程。

固体氧化物燃料电池因高效率和长寿命而备受关注，但其运行温度通常高达 700~800℃，需使用昂贵的耐高温材料，制约了其广泛应用。

该团队采用了负载额外钪的 BaSnO₃ 和 BaTiO₃ 电解质。钪原子不再闲置，而是排列成连续的 ScO₆ 链“钪超级高速公路”—— 可以想象成让质子几乎无阻力穿行的快速通道。

传统的 SOFC 电解质通常需要 700–800°C 才能达到类似的质子电导率，但这个 ScO₆ 通路，加上陶瓷晶格的自然“弹性”，在 300°C 就能实现高效传输。降低温度意味着可以放弃昂贵的连接件、密封件和重型绝缘材料，从而降低初始投资和持续运营成本。

固体氧化物燃料电池因其高效率和长寿命而历经数十年的研发，但其极端高温要求一直是行业发展的障碍。九州大学团队如今终于跨越了这一障碍，为实际规模的扩大打开了大门。然而，钪仍然是一种小众元素，以高价进行小批量交易，确保稳定的钪供应和控制成本仍然是需要完成的任务。