近日，南华大学毕磊团队研发非金属掺杂的新型阴极材料用于质子导体固体氧化物燃料电池，实现了电池性能的大幅度提升，相关研究成果以“Tailoring cobalt-free La0.5Sr0.5FeO3-δcathode with a nonmetal cation-doping strategy for high-performance proton-conducting solid oxide fuel cells”（采用非金属阳离子掺杂策略为高性能质子导体固体氧化物燃料电池无钴La0.5Sr0.5FeO3-δ阴极进行设计）为题发表于期刊SusMat上。

论文题目与摘要

目前，SusMat已入选“中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊”，该期刊今年6月会出第一个影响因子，预计影响因子在28左右。该项研究受到期刊的高度评价，入选当期的期刊封面，并获得SusMat2021-2022年度“最美动态封面”评选活动的最佳封面奖。论文通讯作者为南华大学毕磊教授和电子科技大学Enrico Traversa 教授（欧洲科学院院士）。

论文封面以及最佳封面奖

据了解，在众多以绿色和高效的方式使用燃料的新技术中，可以直接将化学能转化为电能的固体氧化物燃料电池以其全固态结构等优点引起了众多关注。传统的固体氧化物燃料电池因工作温度过高容易带来一系列问题，因此能够在较低温度下工作的质子导体固体氧化物燃料电池成为研究重点。为了解决工作温度的降低所带来的反应动力学缓慢、功率降低等问题，质子导体固体氧化物燃料电池阴极材料的开发是燃料电池发展的重中之重。

毕磊团队对传统的La0.5Sr0.5FeO3-δ阴极材料进行了设计与研究，与以前专注于金属掺杂的策略不同，本研究将目光转向了非金属元素，通过P元素的部分掺杂制备了新的阴极材料，实现了质子导体固体氧化物燃料电池性能的跨越式提升，并通过第一性原理计算与实验相结合的方式对于新材料性能提升的机制进行了研究。

2020年加入南华大学以来，毕磊带领团队在质子导体固体氧化物燃料电池方面做出了一系列的原创性成果，以南华大学为第一单位在国内外重要期刊上发表学术论文20余篇，多篇论文入选ESI高被引论文，同时有5篇论文被期刊选为封面论文。（夏文辉）