理大建设及环境学院副院长、建筑环境及能源工程学系主任及能源科学与技术讲座教授倪萌教授，最近与深圳大学、香港科技大学、南京工业大学及澳洲科廷大学的研究团队合作，在《自然通讯》发表研究成果，论文题目为「Interfacial oxide wedging for mechanical-robust electrode in high-temperature ceramic cells」（界面氧化物楔入提升高温陶瓷电池机械强韧电极）。
高温电化学陶瓷电池中，空气电极的分层与破裂是导致性能退化的两大主要力学因素。虽然引入负热膨胀材料（NTE）可借着降低空气电极的热膨胀系数（TEC）来缓解分层问题，但负热膨胀材料粒子与正热膨胀钙钛矿之间的显著热应力，却可能加剧破裂问题。为此，研究团队透过「界面氧化物楔合」新策略，巧妙地在负热膨胀材料颗粒与正热膨胀钙钛矿（PTE）的界面中引入「界面氧化物」，并透过近熔点温度下的反应性煅烧，使氧化物楔入界面，有效抵抗空气电极本体内部的裂纹扩展。
研究表明，「氧化物楔合」策略透过负热膨胀材料的热膨胀以增强多相复合物料的界面结合，为高温电化学电池的电极力学强化设计提供了有效策略。优化后的新型电极弹性模量提升102%、硬度提升138%、热膨胀系数降低35%，其耐久性显著提升，在600°C至300°C之间的巨大温差下电池的循环寿命达40次，甚至在暴露于室温空气两年后仍未出现性能退化。
倪萌教授现为潘乐陶慈善基金智慧能源研究院管理委员会成员、可持续城市发展研究院成员。
阅读论文：https://www.nature.com/articles/s41467-025-63719-1（只有英文）
| 研究部门 | 潘乐陶慈善基金智慧能源研究院 | 可持续城市发展研究院 |
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