要点
固体氧化物燃料电池 (SOFC) 已可用于家庭和商业用途。提高其绩效并降低成本将加速实现碳中和社会。这项研究实现了输出密度的世界纪录——是传统 SOFC 单电池的 10 倍。
我们采访了全球零排放研究中心离子设备基础研究团队的首席高级研究员 Bagarinao Katherine，她因这项研究获得了 AIST 论文奖。
是什么让这项研究令人惊叹使用独特的复合材料在 SOFC 电极中实现了世界一流的性能！
发表在高影响力的国际学术期刊上，获得大量引用和全世界的关注。
请简单介绍一下这篇论文的结果？
凯瑟琳·巴加里瑙（以下简称巴加里瑙）“在这项研究中，我们采用了一种全新的方法来创建微米级到纳米级的精细结构。使用脉冲激光沉积 (PLD) 来沉积材料，我们能够创建出前所未见的条带结构。虽然全球范围内都在开发用于 SOFC 电极的复合材料，但它们的结构一直是随机的。当我第一次看到引人注目的纳米结构时，我感到很惊讶，这种结构最终导致了世界最高输出密度记录的实现。
固体氧化物燃料电池（SOFC）电池堆和单电池的结构
您在撰写论文时注意到了什么？
巴加里瑙“我们的初始数据是2018年左右的。首先，我们在开始论文之前申请了专利。在审稿过程中，我们进行了额外的实验来解决审稿人的意见。我深入思考了我们的发现有哪些新颖之处，有哪些独特之处，以及我可以用什么样的故事来展示研究。这是最具挑战性但又令人兴奋的部分。视角。当我们的论文经过同行评审和修改后最终被接受时，我很高兴”。
论文发表后立即引起关注吗？
巴加里瑙“我们的论文发表于 2021 年。最初，我们计划在一次会议上展示它，但由于新冠肺炎 (COVID-19) 大流行，我们不得不取消。因此，我们不确定谁读过它或如何收到它。不过，引用次数逐年增加，我们收到的询问也越来越多。
2023年在波士顿举行的国际会议上，不仅有来自欧洲和美国，还有亚洲的许多研究人员参加。我第一次有机会与研究人员，尤其是年轻的研究人员互动。我觉得全世界的人们都对我演讲的内容感兴趣并关心”。
我希望像你这样的人知道这一点这项研究引起了工业界、学术界和公众的极大关注。
我们设想新的产学界合作和联合研究，包括电池堆开发。
目前研究进展如何？
巴加里瑙“到 2021 年，这项研究是作为高级固体氧化物能源转换联盟 (ASEC) 的一部分进行的，这是 AIST、八家公司和四所大学/研究机构之间的联合项目。我们仍在收到来自能源公司和陶瓷材料制造商的询问。在实施方面仍然存在需要克服的挑战，我们当前的目标是提高耐用性”。
您预计未来会在哪些领域看到发展和应用？
巴加里瑙“单个 SOFC 电池通过氢气和氧气的反应来发电。线下，我们还致力于将该技术应用于固体氧化物电解电池 (SOEC)，该电池使用相同的单个电池电解水和二氧化碳以产生氢气和一氧化碳。这种纳米结构不仅有助于提高 SOFC 的性能，也有助于提高 SOEC 的性能。
欧洲在氢应用方面尤其先进。纵观国际会议和论文，有很多关于SOFC和SOEC应用的研究发表。通过利用尖端分析技术，同时与合作伙伴在海外进行联合研究，我们希望继续致力于引领世界前沿的材料和电池开发。此外，来自完全不同领域的研究人员也对我们的纳米结构进行了询问。我们希望这项技术能够广泛应用于 SOFC 和 SOEC 之外的领域，从而促成新的合作”。
您在寻找什么样的合作？
巴加里瑙“当将单电池集成到电池堆中并在实际系统中实施时，这项研究将真正有助于解决社会挑战。我们希望与希望使用单电池创建电池堆的公司合作，以展示世界最高水平的输出密度。
我们不仅要思考SOFC的发展，还要思考如何将其纳入社会，使其成为一个系统，如何评价它。我愿与那些具有从基础到应用的全面发展愿景的企业一起，为实现碳中和社会而共同努力”。
如果您对这项研究感兴趣，请随时与我们联系！