近日，南华大学毕磊教授团队与意大利罗马大学Enrico Traversa教授合作，在能源与环境领域国际顶级期刊Energy & Environmental Science（影响因子为30.5）上发表封面论文，提出一种完全无钡、无钴的倒置双层阴极结构，使质子导体固体氧化物燃料电池（H-SOFC）在700 ℃下峰值功率密度达到2739 mW cm^-2，刷新了无钡/钴阴极的性能纪录，并超过大多数含钡/钴阴极材料。毕磊教授为论文通讯作者，南华大学为该论文第一单位和唯一通讯单位。

质子导体固体氧化物燃料电池具有高效、清洁、工作温度较低等优势，但阴极反应动力学不足长期制约其性能。传统高性能阴极多依赖钡和钴提升催化活性，却带来化学稳定性差、热膨胀失配等问题。针对这一矛盾，团队将单相LSSF层置于与电解质直接接触的位置，把LSSF+YSB复合层沉积在其上，既避免了YSB与电解质的有害反应，又充分发挥了YSB的高氧离子导电性；同时利用超快高温烧结制备缺陷富集YSB，进一步提升了氧扩散与表面交换能力。

测试结果表明，采用该倒置双层阴极的电池在600、650和700 ℃下峰值功率密度分别达到1690、2206和2739 mW cm^-2，并表现出优异的长期稳定性和热循环能力。该研究打破了无钡/钴阴极长期以来的性能瓶颈，为高性能、高稳定H-SOFC阴极设计提供了新思路，也可为其他电化学器件克服界面兼容性难题提供借鉴。

一审：周小芳 | 二审：周艳玲 | 三审：汪胜春