近日，湖北大学楚才学院、微电子学院2021级本科生侯如意以第一作者身份，在国际著名学术期刊《Journal of Materials Chemistry A》发表题为《Proton transport enhancement by octahedral distortion and built-in electric field at the PMN–TiO2 heterointerface》的研究论文。该研究围绕固体氧化物燃料电池（SOFC）低温运行中电解质离子导电性能不足的关键问题，创新性提出利用八面体畸变与界面内建电场协同增强质子迁移的新策略，为新一代高性能复合电解质材料的设计提供理论依据和实验验证。
该研究以PrMn0.5Ni0.5O3-δ（PMN）钙钛矿为主体材料，复合TiO2半导体构建PMN–TiO2异质结构电解质。通过第一性原理计算，揭示了异质界面处的电荷转移诱导的八面体结构畸变，并证实其对质子传导具有显著促进作用。实验结果表明，该复合电解质在550°C下的总电导率达0.46 S/cm，所构建燃料电池在450°C下实现了235 mW/cm²的峰值功率密度，展示了优异的低温离子导电性能与实际应用潜力。
该工作系统开展了从材料制备、结构表征、电导测试到电池性能评估的多维度研究，采用XRD、SEM、XPS、UPS、KPFM、电化学阻抗谱等多种表征手段，全方位揭示了异质结构中内建电场与晶格畸变对离子传导行为的调控机制。
论文通讯作者为湖北大学微电子学院王浚英副教授和西安交通大学博士生李甲鸿，第一通讯单位为湖北大学微电子学院。该研究获得湖北大学大学生创新创业训练计划项目和楚才学院科研立项项目的资助支持。
在本校学习和西安交通大学游学期间，侯如意参与半导体材料的能带结构、电子态密度、结构相变等研究，还先后在国际高水平期刊《Journal of the European Ceramic Society》《ACS Applied Materials & Interfaces》等发表多篇学术论文，展现了在交叉研究中的潜力与贡献。
侯如意系列科研成果的取得，是湖北大学高水平人才培养成效的集中体现。近年来，湖北大学楚才学院坚持“科研育人”战略，积极构建“以学生为中心”的科研实践体系，通过导师制、科研立项、本科生参与课题组等方式，全面提升学生的科研素养和创新能力。
论文链接1：https://doi.org/10.1039/d4ta09160d
论文链接2：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0955221925000184?via%3Dihub
论文链接3：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.5c00238
（审稿：朱小梅）
