8月11日消息，一项发表于arXiv预印本平台的研究利用弛豫时间分布（Distribution of Relaxation Times, DRT）分析方法，深入解析了固体氧化物燃料电池（SOFC）阴极氧还原反应（ORR）的子过程演化机制。该研究于2026年8月9日提交。

固体氧化物燃料电池（SOFCs）是高效电化学能源转换装置，但阴极氧还原反应（ORR）的迟缓动力学仍是制约中温SOFC性能的主要瓶颈。此前研究表明，在混合离子-电子导体（MIEC）SrFe0.9Ti0.1O3-delta（STF）阴极上浸渍离子导体Sm0.2Ce0.8O2-delta（SDC）可以调控ORR子过程。然而，传统等效电路方法难以区分各个子过程，对其机理认识不足。

该研究采用DRT分析方法，将阻抗谱中的弛豫过程在时间域上解耦，从而实现对ORR各子过程的独立识别和追踪。研究揭示了SDC浸渍对ORR不同步骤——包括氧气吸附、表面交换、体相扩散和电荷转移——的差异化影响机制。这一方法学突破使得研究者能够精确定位性能限制步骤，为阴极材料的理性设计提供了指导。

SOFC作为第三代燃料电池技术，在分布式发电和工业脱碳领域具有广阔前景。降低运行温度至中温区间（500-700摄氏度）是SOFC商业化的关键方向，而阴极ORR催化剂的优化是实现这一目标的核心。该研究的DRT分析方法不仅适用于SDC-STF体系，还可推广至其他SOFC阴极改性研究。 （来源：arXiv）