日本宫崎大学工学教育研究部的奥山勇治副教授与九州大学组成的共同研究小组开发出一种质子（H⁺）导电性电解质BaZr_0.4Sc_0.6O_3-_δ（通称Heavly H⁺ and Sc-doped Barium Zirconnate：HSBZ），其可用于在400℃的中等温度下工作的固体氧化物燃料电池（SOFC）。

用于SOFC的电解质材料必须具备以下特性：包括晶粒内部和晶界在内，总质子电导率要高于0.01Scm^-1，而且相对于燃料电池运行环境中所含的氢、氧、二氧化碳和水蒸气等性质稳定。但此前一直未能发现在400℃下具备上述特性的材料。

使用该电解质的固体氧化物燃料电池可在中温区工作，因此无需使用昂贵的铂和耐热材料，有望大幅降低燃料电池的成本。

该研究得到了JST战略性创造研究推进事业CREST（JPMJCR18J3）和科学研究费补助金（JP15H022287、JP16H0624、JP18H01694）的支援。

该研究成果已在线发表于由Wiley-CVC公司出版的科学期刊《Advanced Energy Materials》。

宫崎大学的奥山勇治副教授的研究小组独自开发出一种可在高压下测量电导率的装置（照片1），负责评估高压蒸汽下的物理特性。通过在2.4atm的高蒸气压下测量150℃~600℃的BaZr_0.4Sc_0.6O_3-_δ（图1）的质子电导率，证实了该电解质材料即使在400℃以上的温度下也具有0.01Scm^-1以上的质子电导率。

照片1：在高压水蒸气下测量电导率的装置

图1： 400℃下的质子电导率高于0.01 Scm^-1的固体电解质BaZr_0.4Sc_0.6O_3-_δ的晶体结构（左图）和材料结构（右图）。

参考日本报道原文：http://www.miyazaki-u.ac.jp/newsrelease/edu-info/h-400.html

兼具高质子（H+）导电性和化学稳定性的电解质材料的开发——可在400℃下工作的固体氧化物燃料电池电解质