“新材料具有高氧离子电导率 或将推动可再生能源技术快速发展”

根据爱因斯坦的消息，东京工业大学( tokyo tech )、帝国理工大学)、帝国理工大学( Inperial )、高能加速器研究机构( kek )的材料结构科学研究所( institute OFMaterial SSTructure SCience )的科学家们 发现了基于ba7nb4moo20的新型高氧离子(氧离子o2-)电导率材料——六方钙钛矿相关氧化物) thehexagonalperovskience )的这项研究成果为开发其他类似材料奠定了基础，价格低廉，可扩展性可再生

(图像来源: phys )

近年来，燃料电池因具有储存和生产可再生能源和清洁燃料的优越能力，成为环保技术行业的研究重点。 目前市场上典型的燃料电池是氧离子导电型燃料电池，主要由氧离子(氧离子) o2-) )容易通过的材料制成。 与采用钇稳定氧化锆( ysz )电解质的燃料电池相比，新材料具有中低温下导电性高、发电效率高、寿命长、价格低等诸多优点。

但是，目前这种材料比较少。 为了应对这个问题，在最近的研究中，东京工业大学、帝国理工大学、kek的科学家们发现了新的氧离子导电材料，或者成为了整个氧离子导体家族的代表材料。

该物质的化学式为ba7nb3.9mo1.1o20.05，被归类为“六方钙钛矿相关氧化物”( hexagonalperovskite-related oxide )。 研究人员表示，“氧分压在2x10-26到1atm的范围内，ba7nb3.9mo1.1o20.05的稳定范围很广，同时第一是氧离子传导。 令人惊讶的是，ba7nb3.9mo1.1o20.05的体电导率( 5.8 × 10-4 s/cm )在310°c下非常高，比铋氧化物和氧化锆类材料还高。 ”

研究小组指出，ba7nb3.9mo1.1o20.05的晶体结构中含有缺氧层，其高氧离子传导性起因于c‘层上的氧离子移动。 实际上，用超高分辨率粉末中子衍射装置superhrpd在800 ℃的高温下进行了中子衍射测量，成功实现了o1-o5氧离子扩散路径的实验可视化。

研究人员发现，与另一种六方钙钛矿相关氧化物ba3monbo8.5-δ一样，在ba7nb3.9mo1.1o20.05的c’层，氧离子通过间质扩散机制移动，通过间隙八面体o5和晶格四面体o1氧位点。 因此，研究小组表示:“对于设计具有六方钙钛矿相关结构的氧离子导体，扩散机制的共同特征具有指导意义。 最近发现，不含稀土的ba7nb3.9mo1.1o20.05具有高氧离子传导率。 由此可知，不同的六方钙钛矿相关氧化物可以作为优异的氧离子传导体使用。 ”