理大建設及環境學院副院長、建築環境及能源工程學系主任及能源科學與技術講座教授倪萌教授，最近與深圳大學、香港科技大學、南京工業大學及澳洲科廷大學的研究團隊合作，在《自然通訊》發表研究成果，論文題目為「Interfacial oxide wedging for mechanical-robust electrode in high-temperature ceramic cells」（界面氧化物楔入提升高溫陶瓷電池機械強韌電極）。
高溫電化學陶瓷電池中，空氣電極的分層與破裂是導致性能退化的兩大主要力學因素。雖然引入負熱膨脹材料（NTE）可藉著降低空氣電極的熱膨脹系數（TEC）來緩解分層問題，但負熱膨脹材料粒子與正熱膨脹鈣鈦礦之間的顯著熱應力，卻可能加劇破裂問題。為此，研究團隊透過「界面氧化物楔合」新策略，巧妙地在負熱膨脹材料顆粒與正熱膨脹鈣鈦礦（PTE）的界面中引入「界面氧化物」，並透過近熔點溫度下的反應性煅燒，使氧化物楔入界面，有效抵抗空氣電極本體內部的裂紋擴展。
研究表明，「氧化物楔合」策略透過負熱膨脹材料的熱膨脹以增強多相複合物料的界面結合，為高溫電化學電池的電極力學強化設計提供了有效策略。優化後的新型電極彈性模量提升102%、硬度提升138%、熱膨脹系數降低35%，其耐久性顯著提升，在600°C至300°C之間的巨大温差下電池的循環壽命達40次，甚至在暴露於室溫空氣兩年後仍未出現性能退化。
倪萌教授現為潘樂陶慈善基金智慧能源研究院管理委員會成員、可持續城市發展研究院成員。
閱讀論文：https://www.nature.com/articles/s41467-025-63719-1（只有英文）
| 研究部門 | 潘樂陶慈善基金智慧能源研究院 | 可持續城市發展研究院 |
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