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3月31日，記者從廈門大學獲悉，該校能源學院孫毅飛副教授團隊與利物浦大學屠昕教授、科廷大學邵宗平教授合作，首次應用多基因共表達策略，設計篩選出用于可逆固體氧化物電池的電催化劑，并發(fā)現(xiàn)對催化性能起決定性作用多參數(shù)協(xié)同效應，為未來氧化物電催化劑的設計提供了新思路。相關研究成果于近日發(fā)表在國際期刊《自然·通訊》。

固體氧化物電池是高效的能源轉換設備，但作為其關鍵組成部分的傳統(tǒng)鈣鈦礦型空氣電極因活性有限、穩(wěn)定性差和電化學性能衰減快等問題，嚴重制約電池的效率和使用壽命。因此，研究和改進傳統(tǒng)鈣鈦礦型空氣電極的性能對于提升固體氧化物電池的應用效果具有重要意義。

在這項研究中，研究人員一改傳統(tǒng)單一描述優(yōu)化材料的思路，構建了包含50多種鈣鈦礦的材料庫，并基于創(chuàng)新開發(fā)的可解釋機器學習流程，在177100種未探索的成分中篩選并驗證了3種優(yōu)異的電催化劑。

該研究成果為復雜氧化物的熵調控工程與催化功能性之間建立了定量框架，打破了單一描述符預測材料性能的局限，展示了多基因共表達策略在材料設計中的強大潛力。這一方法學不僅適用于固體氧化物電池領域，也為其他功能材料的開發(fā)提供了新思路。