3月10日，《自然》上刊登了南京工业大学固态离子与新能源技术团队提出的一种热膨胀补偿的策略。该策略实现了燃料电池阴极与其他电池组件之间的完全热机械兼容，从而解决了阻碍固体氧化物燃料电池商业化进程的一大技术难题。
固体氧化物燃料电池是一种具有高转换效率、低排放、零噪音优势的能量转换装置，但它的商业化发展面临一个“拦路虎”：热机械不稳定性——电池在热循环中容易开裂、分层、破损。
为大幅度降低钴基电极的热膨胀系数而不对氧还原反应施加负面影响甚至带来正面作用，邵宗平和周嵬教授团队设计了热膨胀补偿策略来克服上述技术瓶颈：通过固相烧结将具有高电化学活性和热膨胀系数的钴基钙钛矿与负热膨胀材料结合在一起，在两者之间引发了有益的界面反应，从而形成具有与电解质良好匹配的热膨胀性能的复合电极。所获得的复合电极材料显示出良好的电化学性能和出色的热机械稳定性。具体而言，在600℃下，复合电极具有良好的催化活性，单位面积电阻值低至0.041Ωcm2（电阻值越低则催化活性越好）；在经历40次热循环后，性能仅下降了8%。
优化的钙钛矿化学组成和良好的热机械稳定性，共同促进了这种复合阴极的出色电化学性能，并为未来的固体氧化物燃料电池的电极设计开辟了一条崭新路径。