近日，我院博士生杨晨以第一作者身份在国际学术期刊《Chemical Engineering Journal》（IF=13.2）上发表题名为“DFT-assisted design of A-site co-doped La_0.3Sr_0.3Ba_0.3Ho_0.1CoO_3-δ perovskite cathodes to address the ORR activity-stability trade-off”的学术论文。山东理工大学材料科学与工程学院为第一署名单位，我院孙海滨教授、山东工业陶瓷研究设计院有限公司赵世凯教授级高工、中国矿业大学凌意瀚教授为共同通讯作者。

固体氧化物燃料电池阴极材料长期面临氧还原反应（ORR）活性与化学稳定性难以兼顾的瓶颈，制约电池性能提升。本研究依托密度泛函理论（DFT）辅助筛选策略，提取五项关键描述符对17种候选元素开展理论筛选，并结合实验验证，成功开发新型La_0.3Sr_0.3Ba_0.3Ho_0.1CoO_3-δ钙钛矿阴极材料。测试结果表明：700 ℃下该阴极极化电阻低至0.147 Ω·cm²，组装单电池峰值功率密度可达0.9 W·cm^-2，稳定运行时长超200 h；同时，材料具备优异的抗 CO₂及抗铬中毒性能，实现了氧还原活性与长期稳定性的协同优化。

本研究借助第一性原理计算，揭示了性能强化机制：Ba离子可扩张晶格、降低氧空位形成能，有利于氧空位的生成与迁移；Ho的4f轨道能够与B位Co的3d轨道发生轨道耦合，有效抑制金属元素表面偏析，同时减缓惰性碳酸盐、铬酸盐在阴极表面沉积，为高性能稳定钙钛矿阴极的设计提供新思路。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.183295