论文部分内容阅读
降低固体氧化物燃料电池(SOFCs)的工作温度正在推动新型氧离子导体材料的开发.在此,受氧离子导体材料结构共性的启发,基于Sr(Si/Ge)O3材料中刚性(Si/Ge)3O9基团无法容纳氧空位,以及BOn多面体在配位数、旋转、变形和连接上的巨大灵活性,我们首次通过计算预测和实验验证,报道了基于硼酸盐的新型氧离子导体材料(Gd/Y)1-x-ZnxBO3-0.5x.(Gd/Y)BO3中的氧空位可以通过孤立的B3O9三元环形成B3O8结构单元来容纳,并通过B3O9和B3O8单元之间的氧交换合作机制来传输,而这些结构单元作为过渡态的打开和伸展则有助于氧的传输.这项研究为设计和开发新型氧离子导体开辟了新方向,有望从硼酸盐家族发现更多新的氧离子导体.