东南大学朱斌，深圳大学Sajid团队AS：CuO 自成核和电子-离子耦合产生高质子传输的xCuO/(1-x)CeO2 电解质

本文研究了CuO/CeO₂异质结构在半导体隔膜燃料电池（SMFC）中的应用，重点探讨了电子-离子耦合（E-I coupling）对质子电导行为的调控机制。研究背景指出，SMFC电解质隔膜不仅具有优异的离子电导率，还展现出可观的电子电导率，且未出现内部电流短路问题，反而因电子与离子的协同作用提升了电池性能。研究目的是通过构建CuO自成核异质结构与电子-离子耦合功能兼具的xCuO/(1–x)CeO₂材料体系，揭示其双向调节机制和离子电导增强路径。实验结果表明，在CuO含量为20%时，电解质膜在550°C下离子电导率达到0.15 S/cm，燃料电池功率密度高达900 mW/cm²，离子传输活化能显著降低至0.28 eV。结论表明，该研究为高性能低温燃料电池材料与器件的发展提供了新思路。