近日，深圳大學土木與交通工程學院深地科學與綠色能源研究院謝和平院士團隊成員章遠博士后和陳彬助理教授以第一、第二作者在《Nature》正刊發表了題為“Thermal-expansion offset for high-performance fuel cell cathodes”的研究論文（Nature, 2021, 591, 246–251）。

該研究首次提出“負熱膨脹補償調節”概念，建立了負膨脹材料-鈣鈦礦界面機械錨固力學平衡效應模型，分析了負膨脹材料與鈣鈦礦材料原位反應界面錨固效應強化機理，并有效復合負膨脹材料與鈣鈦礦材料，成功降低復合材料電極的熱膨脹系數，優化電極-電解質材料界面，克服了固體氧化物電池電極-電解質界面熱膨脹系數不匹配的難題。研究發現，電極熱膨脹系數的降低、鈣鈦礦相結構優化和熱機械穩定性提升的協同作用共同促進了這種復合電極的出色電化學性能，該成果為團隊正在攻關的“零碳排放直接煤固體氧化物燃料電池”新型高性能電極材料的開發提供了堅實的技術支持與保障。

該工作為深圳大學深地科學與綠色能源研究院團隊與南京工業大學邵宗平教授團隊、周嵬教授團隊、香港理工大學倪萌教授團隊的合作成果，深圳大學為第三完成單位。

參考文獻：Yuan Zhang , Bin Chen, Daqin Guan, Meigui Xu , Ran Ran , Meng Ni , Wei Zhou?, Ryan O’Hayre & Zongping Shao, Thermal-expansion offset for high-performance fuel cell cathodes. Nature 591, 246–251 (2021).

https://www.nature.com/articles/s41586-021-03264-1