飞秒激光微沟槽与氧空位协同工程强化质子陶瓷电池界面性能

来自研究人员的一项研究针对质子陶瓷燃料电池(PCFCs)阴极-电解质界面性能不足的问题，通过飞秒激光处理BaCe0.7Zr0.1Y0.2O3-δ(BCZY)电解质，成功构建微沟槽结构与氧空位，显著降低界面极化电阻50%并提升电池峰值功率密度，为高性能界面工程提供了创新方案。

　　

通过飞秒激光加工技术对钡锆铈钇氧化物(BaCe_0.7Zr_0.1Y_0.2O_3-δ, BCZY)电解质表面进行改性，有效去除惰性表层并构建微沟槽与纳米突起结构，同时诱导产生额外氧空位。这种物理与物理化学协同改性显著提升了电解质与阴极间的烧结性能，形成稳固的连接界面。采用激光处理电解质的对称阴极电池表现出界面极化电阻降低约50%，且稳定性增强。单电池在燃料电池模式下的峰值功率密度实现近倍增长。该研究为通过飞秒激光加工技术优化电极-电解质界面提供了有效策略，大幅提升质子陶瓷电池(PCFCs)性能。