8月30日国际著名出版社Springer Nature旗下《Nano Micro Letters》杂志（IF=12.264）发表了题为“Superionic Conductivity in Ceria-Based Heterostructure Composites for Low-Temperature Solid Oxide Fuel Cells”的综述文章，文章对铈基异质结构复合材料的离子超导特性及其机理进行了总结和评述。

东南大学太阳能技术研究中心的2019级硕士研究生张毅飞、刘荆晶和瑞典隆德大学的博士研究生Manish Singh为该论文的共同一作，东南大学太阳能技术研究中心/储能联合研究中心首席科学家朱斌教授、杨帆副研究员和巴基斯坦伊斯兰堡通讯大学的Rizwan Raza教授为该论文的通讯作者，东南大学为该文章的第一署名单位。

近年来，随着半导体离子燃料电池的发展，基于铈基异质结构复合材料的固态电池因其出色的性能和稳定性得到了广泛关注，其中，铈基-半导体复合材料和铈基-碳酸盐复合材料体系的半导体离子燃料电池为降低电池运行温度，提高电池性能作出了突出贡献，极大地推动了固态电池的商业化。然而，目前对这一体系的离子超导现象没有深刻的科学认识。因此，本文基于这一背景，从理论计算的角度，深刻分析了铈基异质结构燃料电池的界面离子超导现象，并对离子传导机制进行总结概括，提出了创新的理论解释铈基-碳酸盐体系的形成，文章主要亮点如下：

1. 针对铈基异质结材料中不同相之间的界面应力对于离子传导的影响，进行了定量描述；

2. 针对铈基异质结材料中常见的能带匹配、能带弯曲现象进行了描述，阐述了半导体能带对于电子-空穴分离、界面离子传输起到的作用；

3. 引入内建电场（BIF）效应，深化对于铈基异质结材料超离子导电性的认知；

4. 基于DFT计算结果，总结了铈基-碳酸盐材料中离子导电机理和传导过程。

半导体异质结构以及场诱导加速离子迁移是一个全新的科学机制，结合朱斌教授7月初science文章“Proton transport enabled by a field-induced metallic state in a semiconductor heterostructure”，也是利用场诱导的方法构建界面质子快速通道。该文章采用完全不同于传统离子导体结构掺杂的方法，构建场诱导的半导体界面金属态，把质子局域在界面，从而形成质子快速通道。由此可知，在未来，半导体离子学-研究半导体材料的离子输运规律和应用的新兴前沿学科必将带来能源领域新的技术突破。

本文链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s40820-020-00518-x

Science文章链接：https://science.sciencemag.org/content/369/6500/184/tab-pdf