近日，我校材料与物理学院煤基燃料电池及高效制氢研究所凌意瀚教授团队在固体氧化物燃料电池（SOFC）阴极材料研究中取得重要进展，相关成果以“Small-Size Atom-Driven Distortion Realizes High-Entropy Oxides with Simultaneous Chemical Stability and Activity Enhancement Enabling a Practical Cathode for Solid Oxide Fuel Cells”为题，发表于期刊《Applied Catalysis B: Environment and Energy》（IF=21.1）。研究团队博士生张文静为论文第一作者，凌意瀚教授联合澳大利亚科廷大学邵宗平教授为共同通讯作者，中国矿业大学为第一单位。
SOFC对推动能源结构调整，加快创新绿色发展具有重要意义，与我校积极推动国家碳中和重大战略部署相契合。本研究通过引入小尺寸原子诱导晶格畸变，制备高熵钙钛矿氧化物阴极材料，从根本上抑制了碱土金属的偏析和其他有害现象的发生。这一策略显著提升了电极的结构稳定性与耐用性，同时有效避免了传统材料中常见的相分离和毒化现象。研究表明，在高熵氧化物的强晶格畸变效应下，过渡金属的自旋态转变以及Co-O轨道的杂化，不仅增强了材料的化学稳定性，还大大提升了氧迁移能力和抗毒化性能。
该研究团队在SOFC阴极材料研究领域逐步深入，首次提出利用高熵策略抑制碱土金属Sr偏析，提升电极稳定性，相关成果发表在期刊《Journal of Power Sources》（2021年，高被引）中，并迅速成为该领域的高被引论文，为该研究领域提供了新的研究思路。团队成员韩绪进一步提出了通过高熵效应增强电极在Cr污染环境下的抗毒化能力，为解决高温环境下电极污染问题提供了新方案。这一创新成果发表于《Advanced Functional Materials》（IF=19.0, 2023年，高被引）上，并获得了学术界的高度关注。
随着研究的深入，团队进一步提出了高熵驱动层状结构策略，旨在抑制阳离子的偏析现象，提升电极材料在高Cr耐受性和高催化活性方面的表现。这一突破性的研究成果发表于国际顶级期刊《Advanced Materials》（IF=26.8，2025年）中，标志着团队在SOFC阴极材料领域的研究已迈入新阶段。
这一系列研究充分展现了从基础材料创新到应用推广的整体思路，逐步突破了技术瓶颈，并结合前沿理论与密度泛函计算，为SOFC技术的发展提供了坚实的理论支持和实践指导。不仅巩固了团队在SOFC阴极材料领域的领先地位，更为推动能源结构调整与创新绿色发展提供了强大的技术支撑。通过高熵策略的不断探索与优化，团队为高效、可靠的能源转化与存储技术提供了可行的解决方案，推动了燃料电池技术向更高效、更稳定的方向发展，为国家碳中和战略的实现贡献了重要力量。
新闻来源：材料与物理学院
责任编辑：凌意瀚
二审二校：李智
三审三校：范韶维
