掺杂， 成就一篇Nature Materials！

本文介绍了日本九州大学团队在Nature Materials上发表的最新研究，针对固态质子导电解质中质子俘获效应和电导率限制的问题，提出了重度Sc掺杂的设计思路。研究团队在BaSnO3、BaTiO3和BaHfO3三种Ba基钙钛矿氧化物中实现了高Sc掺杂含量，并在300℃下实现了高质子电导率。通过机器学习力场的分子动力学模拟，揭示了ScO6八面体网络构建的连续质子扩散通道有效缓解了质子俘获效应。此外，研究还提出了晶格柔性与ScO6含量正相关的设计原则，为开发高性能中温质子导电解质提供了新路径。这一成果为燃料电池及相关电化学器件的高效化和稳定化奠定了重要材料基础。