Journal of Alloys and Compounds发表了一篇由固体化学与机械化学研究所(俄罗斯科学院乌拉尔分院)、多诺斯蒂亚国际物理中心和HSE Tikhonov 莫斯科电子与数学研究所合着的文章。立方双钙钛矿氧化物的特性。迄今为止，矿物特性的实验测量与理论建模的结果不一致。这项工作标志着研究人员第一次为自己设定了解释这种差异的任务。获得的数据将使研究人员能够改进低温燃料电池技术——目前电力来源的主要替代品之一。
研究人员越来越支持使用燃料电池代替更广为人知的原电池。典型的电池包含有限数量的用于发电的物质——一旦电池耗尽燃料，它就会停止工作。在燃料电池中，氢燃料与氧气混合产生电、热和水，燃料来自外部，氧气来自空气。这意味着这种电池只要有稳定的电源就可以工作。该过程的唯一副产品是水，这使得电池成为锰或锌电池的环保替代品，锰或锌电池必须在使用寿命结束时进行处理。
固体氧化物燃料电池 (SOFC) 是一项越来越有前途的技术。电池使用陶瓷材料(如二氧化锆)作为电解质——介于带正电和带负电电极之间的介质。固体氧化物燃料电池的优点包括效率高、可靠性高、能够由不同种类的燃料供电以及成本相对较低。
此外，与其他类型的燃料电池不同，SOFC 不一定需要是扁平的，电极之间有电解质。它们可以采用不同的形式，例如空气或燃料通过管子从内侧流过，另一种气体沿着外侧流过。
固体氧化物燃料电池还有一个主要缺点：它们需要高温(大约 500-1000°C)来维持必要的化学反应。在较低温度下使用 SOFC 需要昂贵的铂催化剂，这极大地增加了燃料电池的成本。
出于这个原因，许多研究人员一直在寻找降低固体氧化物燃料电池工作温度而不影响其发电效率的方法。该领域的研究领域包括为所需反应寻找高活性催化剂、开发合成 SOFC 组件的技术以及创建有效的电极材料。
研究人员提议使用钙钛矿类矿物作为具有工业应用所需特性的电解质。钙钛矿是一类由两个带负电的离子和一个带正电的离子相互连接而成的矿物。作者建议使用具有双钙钛矿结构 A2MeMoO6 的钼酸盐复合氧化物，其中 A 代表钙、锶或钡，Me 代表 3d 金属或镁。
其中 A = 锶和 Me = 镁或镍的组合物被认为是最有前途的。这些氧化物在还原条件下表现出良好的导电性，以及对燃料气体中的硫和碳氧化物杂质的耐受性。
尽管从实用的角度来看它们很有吸引力，但双钙钛矿状钼氧化物如 Sr2Mg1-xNixMoO6 的性质尚未完全了解。物质特性的实验测量不同于从计算模型得出的理论预测，后者本身高度依赖于初始假设和所使用的软件代码。
该文章的作者首次尝试将物质电子光谱的计算机建模与 Sr2Mg1 – xNixMoO6 如何传导电流的实验数据相结合。结果支持 Sr2Mg1 – xNixMoO6 导电性的半导体性质。与金属一样，半导体中带电粒子的运动会产生电流。然而，在金属中，自由电子的存在是由于物质的结构和原子中的电子键，而半导体中电荷载流子的存在是由多种因素决定的，其中最重要的是纯度和温度。半导体。
研究人员一致认为，半导体可以有效地用作燃料电池中的电解质，因为它们具有良好的电化学特性和高离子电导率。他们相信，对双钙钛矿状氧化物的进一步研究将为在各种能源技术中使用这种有前途的材料提供新的机会。
