在全球積極推動能源轉型與淨零碳排的浪潮下，「氫能」被視為實現碳中和的關鍵能源技術之一，由國立中央大學氫能研究中心曾重仁主任研究團隊，日前於質子傳導型固態氧化物電解（Proton-Conducting Solid Oxide Electrolysis, P-SOEL）核心材料與微結構開發上取得重大技術突破，不僅成功研製出較低溫下高效運作、同時兼具穩定與耐用的電極與電解質材料，還建立能讓反應更順暢的「多孔結構」，顯著提升單電解器效能，降低製氫所需電力。

研究團隊以鋇鈰鋯釔氧化物（BCZY）製作多孔中介層，並優化煆燒條件以獲得良好的孔隙度。再把粉末細化，並用雷射進行微細加工，讓化學反應更快、阻力更小。如此做出單電解池，在650°C、1.6V的條件下能達到5568mA/cm²的高電流密度，並將產出 1m³氫氣所需的電能降至3.83kWh/Nm³。比起傳統需高於800°C才有的表現，該方式以此較低溫的方式就能做到，不僅節能、壽命也更長。

在空氣電極方面，研究團隊採用鐠鋇鍶鈷鐵氧化物（PBSCF）材料。在600°C仍具良好導電與適當孔隙（有利於氣體通行），熱脹冷縮幅度也小（較不易產生應力與裂紋）。透過界面工程的調整，PBSCF與BCZY間的貼合度與匹配性更佳，如同接縫處「磨到最服貼」，能提升反應效率與延長電解器壽命。

此外，以多種材料分析方法驗證晶體結構、界面形貌與導電行為，確認在中溫條件下電解器仍能維持長期穩定可靠、高活性且運作效率高，為中溫P-SOEL系統奠定關鍵材料與介面基礎，也為產氫電解器的商品化與在地化提供實質支撐。【記者  鄭昱庭整理報導】