得益于其高效和环保特性，固体电化学电池是一类重要的能量转换器件。它们由开放的多孔陶瓷电极和致密(气密)的陶瓷电解质膜组成。

近日，麻省理工学院Bilge Yildiz，李巨教授通过碳毡内热冲击的快速焦耳加热，实现了在2 min内合成用于固体氧化物电池的具有钙钛矿结构的氧化物电极粉末。相比之下，使用常规熔炉通常需要几十个小时才能获得所需的相。这主要是由于在热冲击过程中前体之间的反应动力学得到显著增强所致。

文章要点

1）研究发现，其他流行的具有萤石结构的电解质粉末，即(Y₂O₃)_0.08(ZrO₂)_0.92 (YSZ) 和Sm_0.2Ce_0.8O_1.95 (SDC)，也可以通过热冲击在几分钟内合成，这意味着用于固体氧化物电池的电极和电解质粉末的制造时间和成本可以大大降低。

2）研究人员还发现热冲击合成的粉末表现出合理的电化学性能，这可以通过原位电化学电压冲击来进一步改善。因此，热冲击方法的快速合成能力有助于以高通量的方式发现新的功能陶瓷。

参考文献

Weiwei Fan, et al, Synthesizing Functional Ceramic Powders for Solid Oxide Cells in Minutes through Thermal Shock, ACS Energy Lett. 2022

DOI: 10.1021/acsenergylett.1c02630

https://doi.org/10.1021/acsenergylett.1c02630