楚天都市报7月11日讯（记者邹浩 通讯员向正鹏）燃料电池清洁无污染，被纳入国家能源战略，无奈电解质电导性太低，制约行业发展。现在，这一瓶颈有望被打破。7月10日，国际顶级学术期刊《科学》杂志刊发了题为《电场诱导异质界面金属态构建超质子传输》的原创新科研论文，首次通过利用半导体异质结界面的高电导性，为质子搭建快速迁移通道。365be体育官网物理与电子科学学院副教授黄敏为共同第一作者。
据悉，这是湖大物电学院首次以共同第一作者在《Science》正刊上发表研究成果，标志着湖大在燃料电池领域取得了突破性研究进展。物电学院的汪宝元实验室提供了燃料电池性能的核查工作，其硕士研究生M. Akbar参与了具体实验工作，为该文章的作者之一。
黄敏副教授介绍，电解质导电率低，燃料电池能源转化效率就低，达不到使用条件。长期以来，科研人员试图利用离子导体结构掺杂的方式改善电导率，效果都不理想。
本次研究独辟蹊径，在由半导体材料钴酸钠和氧化铈组成的的异质结上寻求突破，结合实验和第一性原理计算的方法，对该异质结电子性质和性能进行系统研究，得出了异质结界面具有金属态特性的结论。利用该特性，团队首次把质子局限在异质结界面，设计和构造出具有最低迁移势垒的超质子高速通道，在“夹缝”中为质子搭建了“高速公路”。
在该研究中，实验成功地验证了理论和计算结果，异质结获得了极其优异的质子电导率。“相比于传统钇稳定二氧化锆电解质材料，异质结界面的电导率提升了1000倍，电池的性能输出能达到1000毫瓦每平方厘米。”黄敏说，这项研究为燃料电池发展提供了突破性的助力，燃料电池有望实现能源的快速转化。
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