近日，深圳大学土木与交通工程学院深地科学与绿色能源研究院谢和平院士团队成员章远博士后和陈彬助理教授以第一、第二作者在《Nature》正刊发表了题为“Thermal-expansion offset for high-performance fuel cell cathodes”的研究论文（Nature, 2021, 591, 246–251）。

该研究首次提出“负热膨胀补偿调节”概念，建立了负膨胀材料-钙钛矿界面机械锚固力学平衡效应模型，分析了负膨胀材料与钙钛矿材料原位反应界面锚固效应强化机理，并有效复合负膨胀材料与钙钛矿材料，成功降低复合材料电极的热膨胀系数，优化电极-电解质材料界面，克服了固体氧化物电池电极-电解质界面热膨胀系数不匹配的难题。研究发现，电极热膨胀系数的降低、钙钛矿相结构优化和热机械稳定性提升的协同作用共同促进了这种复合电极的出色电化学性能，该成果为团队正在攻关的“零碳排放直接煤固体氧化物燃料电池”新型高性能电极材料的开发提供了坚实的技术支持与保障。

    该工作为深圳大学深地科学与绿色能源研究院团队与南京工业大学邵宗平教授团队、周嵬教授团队、香港理工大学倪萌教授团队的合作成果。

负膨胀材料-钙钛矿界面机械锚固力学平衡效应模型示意图