日本九州大学研究团队在《自然・材料》杂志上发表突破性研究，成功研制出可在300℃中温条件下高效运行的新型固体氧化物燃料电池（SOFC）。该技术利用负载额外钪的BaSnO₃和BaTiO₃电解质，构建了“钪超级高速公路”以实现质子高效传输，显著降低了运行温度，克服了传统SOFC因高温运行（700~800℃）而需使用昂贵耐高温材料的瓶颈。这一进展有望大幅降低SOFC的初始投资和运营成本，加速其商业化进程，但钪元素的成本和供应仍是未来需要解决的挑战。

💡 新型SOFC在300℃中温高效运行：九州大学团队通过创新材料设计，成功将固体氧化物燃料电池的运行温度从传统的700-800℃大幅降低至300℃，实现了高效运行，这是SOFC技术的一大突破。

🚀 “钪超级高速公路”提升质子传输效率：研究采用了负载额外钪的BaSnO₃和BaTiO₃电解质，钪原子排列成连续的ScO₆链，形成“钪超级高速公路”，极大地提高了质子传输的效率和速度，使得在较低温度下也能获得优异的电导率。

💰 降低成本，加速商业化：运行温度的降低意味着可以摆脱昂贵的耐高温材料，如连接件、密封件和重型绝缘材料，这将显著减少SOFC的初始投资和持续运营成本，为SOFC的大规模商业化应用铺平道路。

⚠️ 钪元素成本与供应挑战：尽管技术取得重大进展，但钪作为一种小众且昂贵的元素，其稳定供应和成本控制是未来商业化过程中需要认真解决的关键问题。

IT之家 8 月 12 日消息，据 8 月 8 日最新一期《自然・材料》杂志报道，日本九州大学研究团队研制出可在 300℃ 中温条件下高效运行的新型固体氧化物燃料电池（SOFC），有望推动低成本、低温 SOFC 的开发，并可大幅加快其商业化进程。

固体氧化物燃料电池因高效率和长寿命而备受关注，但其运行温度通常高达 700~800℃，需使用昂贵的耐高温材料，制约了其广泛应用。

该团队采用了负载额外钪的 BaSnO₃ 和 BaTiO₃ 电解质。钪原子不再闲置，而是排列成连续的 ScO₆ 链“钪超级高速公路”—— 可以想象成让质子几乎无阻力穿行的快速通道。

传统的 SOFC 电解质通常需要 700–800°C 才能达到类似的质子电导率，但这个 ScO₆ 通路，加上陶瓷晶格的自然“弹性”，在 300°C 就能实现高效传输。降低温度意味着可以放弃昂贵的连接件、密封件和重型绝缘材料，从而降低初始投资和持续运营成本。

固体氧化物燃料电池因其高效率和长寿命而历经数十年的研发，但其极端高温要求一直是行业发展的障碍。九州大学团队如今终于跨越了这一障碍，为实际规模的扩大打开了大门。然而，钪仍然是一种小众元素，以高价进行小批量交易，确保稳定的钪供应和控制成本仍然是需要完成的任务。

IT之家附论文链接：

https://doi.org/10.1038/s41563-025-02311-w