低温固体氧化物燃料电池（LT-SOFC）作为下一代燃料电池已经引起了人们的关注。虽然已经进行了大量研究来开发这种燃料电池，但要满足所有保证实际操作的要求，如功率输出和耐久性，仍然是具有挑战性的。

近日，韩国首尔大学Mansoo Choi，韩国科学技术院Hyoungchul Kim采用大面积陶瓷微图案化和多层薄膜沉积技术，研制了一种具有3D微纳界面结构的高性能LT-SOFC。

文章要点

1）所开发的陶瓷微图案化工艺，通过聚合物到陶瓷基体的转变，可以制造各种3D陶瓷多层结构。无论材料或电池配置如何变化，都可以使用此过程。

2）通过大面积陶瓷微图案化和薄膜沉积，研究人员制备了4 cmⅹ4 cm多尺度结构LT-SOFC在低温操作下具有创纪录的电化学性能（功率输出和稳定性）。

3）研究人员采用互补层析成像、显微和电化学阻抗谱(EIS)技术对多尺度结构SOFC的电化学特性进行了定量分析，研究了三维界面结构对多尺度结构SOFC性能的积极作用。定量微结构和电化学分析结果表明，与参考平面电池相比，该电池的欧姆损耗和极化损耗都得到显著降低。

4）研究人员阐明了采用大面积陶瓷微图案化和薄膜沉积制备的多尺度结构LT-SOFC具有很高的可重复性。

Sung Soo Shin, et al, Multiscale structured low-temperature solid oxide fuel cells with 13 W power at 500 ℃, Energy Environ. Sci., 2020

DOI: 10.1039/d0ee00870b

https://doi.org/10.1039/D0EE00870B