東京理科大學的研究人員發現，在具有無序固有氧空位的鋇鈮酸鈷（BaScO2.5）中摻雜鉬六價（Mo6+）施主離子，可以有效提高其在中低溫 (250-400 ℃) 下的導電性和穩定性，這種方法可以為燃料電池和電解槽的質子導體提供新的設計方向。
質子導體是一種重要的功能材料，具有許多潛在的電化學應用，例如燃料電池和電解槽，然而，目前的質子導體在 250-400 ℃ 的中低溫下往往存在導電性低和穩定性差的問題，東京理科大學的研究人員提出了一種新的策略，即在具有無序固有氧空位的母材料中摻雜施主離子，與傳統的受主摻雜方法不同，施主摻雜可以減少質子捕獲效應，從而提高質子導電性。在該研究中，研究人員將鉬六價（Mo6+）施主離子摻雜到 BaScO2.5 中，得到了 BaSc0.8Mo0.2O2.8 材料。該材料在 320 ℃ 下的質子導電率達到 10 mS/cm，遠高於傳統質子導體在該溫度下的水平。此外，BaSc0.8Mo0.2O2.8 材料還具有良好的穩定性，在氧化、還原和二氧化碳氣氛下均表現出優異的性能。
該研究成果為燃料電池和電解槽的質子導體提供了新的設計方向，施主摻雜策略可以有效提高質子導體的性能，為實現高效、低成本的燃料電池和電解槽提供了新的途徑。
新聞亮點
東京理科大學的研究人員發現，在具有無序固有氧空位的鋇鈮酸鈷（BaScO2.5）中摻雜鉬六價（Mo6+）施主離子，可以有效提高其在中低溫 (250-400 ℃) 下的導電性和穩定性。
這種方法可以為燃料電池和電解槽的質子導體提供新的設計方向。
施主摻雜可以減少質子捕獲效應，從而提高質子導電性。
BaSc0.8Mo0.2O2.8 材料在 320 ℃ 下的質子導電率達到 10 mS/cm，遠高於傳統質子導體在該溫度下的水平。
BaSc0.8Mo0.2O2.8 材料還具有良好的穩定性，在氧化、還原和二氧化碳氣氛下均表現出優異的性能。
潛在影響
該研究成果具有重要的潛在影響，有望推動燃料電池和電解槽技術的發展，高性能的質子導體是燃料電池和電解槽的關鍵材料，其性能直接影響了設備的效率和成本。施主摻雜策略可以有效提高質子導體的性能，為實現高效、低成本的燃料電池和電解槽提供了新的途徑。此外，該研究成果還具有一定的通用性，施主摻雜策略可以應用於其他具有無序固有氧空位的質子導體材料，為提高這些材料的性能提供了新的思路。
參考文獻與圖片來源：
Researchers propose a new perovskite-based strategy that could revolutionize the design and development of proton conductors;https://www.perovskite-info.com/researchers-propose-new-perovskite-based-strategy-could-revolutionize-design
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