核心观点 - 中国科学院大连化学物理研究所团队提出了一种名为“自压缩应力”的颠覆性策略 该策略通过主动利用并转化非对称陶瓷膜层间的收缩差异 成功解决了其高温共烧结易开裂、性能受损的长期挑战 为实现高性能、低成本、低温制造提供了一条全新路径 [1][3] 技术原理与创新 - 传统非对称陶瓷膜（多孔支撑体+致密功能层）在高温共烧结时因收缩行为失配 极易发生开裂、翘曲 并伴随元素挥发、杂质偏析等高温损伤 [1] - 创新策略的核心是逆向思维：通过调控使多孔支撑体比功能薄膜收缩得更快、更剧烈 从而使其像一个“模具”对薄膜施加持续均匀的径向压缩应力 将收缩失配矛盾转化为强大的致密化驱动力 [1][3] - 这种自压缩应力如同集成在材料内部的微型压力机 能从四面八方挤压薄膜 促进颗粒重排与孔洞排除 有望在低温下实现高质量、无缺陷的共烧致密化 [2] 应用验证与调控方法 - 研究团队将该策略应用于质子导体固体氧化物燃料电池体系 其核心电解质功能层采用质子传导能力优异的BCZY712陶瓷 [5] - 团队通过两个关键“调控旋钮”来精准驾驭自压缩应力：一是在阳极支撑体中加入含量达30wt%的淀粉造孔剂以增加其收缩潜力 二是将阳极支撑体在900℃进行预烧结以保留大部分收缩能力 [5] - 采用此优化策略后 团队在1300℃这一显著降低的温度下 成功实现了BCZY712陶瓷非对称膜层的致密化 其相对密度达到约99% [5] 性能优势与效果 - 自压缩应力策略无需复杂设备且与现有陶瓷烧结工艺高度兼容 从根本上遏制了高温烧结带来的本征损伤 [6] - 与传统高温烧结电池相比 采用该策略制备的电池材料优势显著：钡挥发锐减 电解质表面关键元素损失大幅降低；氧化钇杂质分布不均匀现象消失；来自支撑体的镍迁移含量降低了73%至89% [6] - 化学成分的精确保持带来了性能的显著提升：单电池峰值功率密度比传统电池提升89% 电解质质子电导率提升151% 并且电池表现出优异的长期运行稳定性 [6]