研究发现：固体电解质材料的杂质是产生电阻的主要原因

汽车之家讯息：科学家们揭示了固体电解质材料电阻的秘密，发现杂质是关键因素。在复杂的电解质结构中，由众多有序晶粒构成的固体电解质，其性能受到晶界阻力的显著影响。美国能源部阿贡国家实验室的科研团队，在西北大学主导的研究中，利用电子全息照相术和原子探针层析技术，以超精密的视角观察晶界。

通过分析电子束与材料样本的相互作用，科学家们发现晶界处存在显著的电场，这与传统理论的热力学效应截然不同。他们的研究首次揭示，晶界的电阻并非仅由热力学限制，而是杂质的存在导致电场变化，从而阻碍离子流动。这为理解材料性能提供了新的视角，Phatak博士指出，杂质的存在可能可以通过精确调整材料成分来减轻。

西北大学的墨菲教授Sossina Haile补充道，尽管纯净度是提高性能的关键，但在工业规模的样品中，完全消除杂质是极具挑战的。然而，这为优化电解质设计提供了新的研究方向，使科学家们能够通过引入特定元素来减少杂质对电阻的影响，从而提升材料整体的性能。

这项突破性研究不仅对固体氧化物燃料电池性能的提升具有重要意义，也对燃料电池等可再生能源技术的发展产生了积极影响。通过深入理解晶界特性及其对电阻的影响，科学家们有望实现离子在电解质中的更高效传输，从而推动电池效率的显著提升。