作者：李翊宁; 魏涛固体氧化物燃料电池中低温锂离子传导质子传导
摘要：固体氧化物燃料电池技术已历经近150年的发展史，但目前仍在努力步入市场化进程中。过高的工作温度／[氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）基〉800 ℃／]是限制其商业化推广的主要原因，而研发低温电解质是降低其工作温度的关键步骤。本研究通过第一性原理计算，报道了一种中低温（200~600 ℃）基质子传输电解质 Li14Zn（GeO4）4（LZG），建立了质子在LZG内传输分子动力学模型。通过理论模拟，提出LZG为中低温基锂离子/质子混合传导电解质， 质子经锂离子/质子交换机制，通过LZG内存在的锂离子空位而引入，并模拟了质子与锂离子在锂离子空位的传导机制。进一步通过计算得出，质子在LZG电解质内部以较高的离子迁移系数通过锂离子空位进行传输，并得到不同位点锂离子与质子迁移系数随温度变化曲线。最后给出不同离子在LZG电解质内迁移的电子态密度。本研究为新型电解质的研发提供了理论指导，有益于将固体氧化物燃料电池（SOFCs）工作温度从中高温区（〉600 ℃）向中低温区（200~600 ℃）推进。
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