我校百人计划朱斌教授团队在燃料电池研究上取得新进展

      我校物电学院教授、湖北省百人计划特聘专家朱斌在结合钙钛矿太阳能电池理论的新型燃料电池研究方面取得重要突破，研究成果发表在纳米能源国际顶级期刊《纳米能源》上（Nano Energy, 2016, 19:156, SCI一区，影响因子10.3），这是该团队继肖特基结型无电解质隔膜单部件燃料电池的研究成果（Advanced Energy Materials, 2015, 5:1401895, SCI一区，影响因子16.1）之后取得的又一重大进展。
      燃料电池是高效率能源转换和低（或零）碳能源技术的首选。朱斌教授提出了单部件无电解质燃料电池等基于半导体-离子导体复合材料的新型燃料电池器件，打破了传统燃料电池中电解质的束缚，极大地简化了器件结构和制作工艺，极有可能加速固体氧化物燃料电池的商业化进程。另一方面，太阳能电池的研究广泛基于半导体物理，几乎不涉及到化学能源的转换。近期，朱斌教授的燃料电池团队与物电学院太阳能电池研究团队紧密合作，把先进的钙钛矿太阳能电池的科学原理引入燃料电池中，通过半导体能带工程完成电荷有效分离，促进离子快速迁移和氧化-还原反应，实现了燃料到电能的高效转换，在相对较低的操作温度下（550℃）获得了超过1000 mW/cm2的功率输出，从而发展出新一代绿色高效能源技术。该电池以半导体-离子导体纳米复合新型功能材料为主体，在电池阴极、阳极两侧分别引入p型和n型导电材料，形成一种与钙钛矿太阳能电池结构相似的类三明治结构燃料电池。能带的匹配不仅消除了内部电子短路的问题，更能有效实现电荷的快速分离，获得高功率输出。这是首次关于太阳能电池原理为指导的燃料—电能高效转换技术的报道，有望为开展新型能源转换技术的研究提供新的理论和技术指导。评审人指出：“该工作报道了一个非常有趣的燃料—电能转换的全新理念。作者使用的是混合传导功能层，而不是单纯的离子传导电解质，并添加了p型和n型阻挡层，以防止电子短路。其功率输出是令人印象深刻的”。
      朱斌教授是我校2013年从瑞典皇家工学院引进的湖北省百人计划特聘专家，来校工作两年多，先后在肖特基结燃料电池 (Adv. Energy Mater.)、天然矿石基燃料电池 (Adv. Func. Mater.)、以及钙钛矿太阳能电池型燃料电池(Nano Energy)等方向取得了一系列突破性的成果，以我校为第一或通讯作者单位发表SCI论文二十余篇，包括Adv. Energy Mater.、Adv. Func. Mater.、Nano Energy等影响因子超过10的顶级期刊论文4篇，SCI二区以上论文12篇，入选2014年Elsevier中国高被引学者榜单，极大地提升了我校在燃料电池研究领域的影响力。