异质界面工程助力直接氨质子陶瓷燃料电池（DA-PCFCs）突破性能瓶颈

为解决直接氨质子陶瓷燃料电池（DA-PCFCs）中传统镍基阳极催化活性差、不稳定的问题，研究人员开展了通过阳极异质界面工程提升 DA-PCFCs 性能的研究。结果是显著提高了氨分解、质子传导和结构稳定性，这为其商业化应用铺平了道路。

　　向可持续能源转型推动了质子陶瓷燃料电池（Protonic Ceramic Fuel Cells，PCFCs）的发展，与固体氧化物燃料电池相比，它能在较低温度下实现高效运作。氨作为无碳氢载体，有望替代氢气应用于燃料电池领域。然而，直接氨质子陶瓷燃料电池（DA-PCFCs）面临难题，传统镍（Ni）基阳极在氨燃料环境下催化活性欠佳且不稳定。

在这项研究中，科研团队采用了一种新颖策略 —— 阳极异质界面工程，以此提升 DA-PCFCs 的性能。他们构建了强耦合的 Ni-BaZr_0.1Ce_0.7Y_0.1Yb_0.1O_3-δ界面，并利用 Cs₂O 修饰的 Ru 催化剂进行表面改性。这一巧妙设计成效显著，极大地促进了氨分解，增强了质子传导能力，还提升了结构稳定性。

经测试，该电池在 650°C 时达到了 1.01 W cm^?2的峰值功率密度；在 500°C 下持续运行 200 小时后，仍能保持 98.1% 的初始氨分解活性。这些创新成果意义非凡，为 DA-PCFCs 作为可行的碳中和能源解决方案走向商业化扫除了障碍，成功攻克了燃料电池性能和寿命方面的关键难题 。