質(zhì)子陶瓷燃料電池，英文簡稱PCFC，也稱為質(zhì)子導(dǎo)體固體氧化物燃料電池，英文簡稱H-SOFC或P-SOFC，是固體氧化物燃料電池（SOFC）細(xì)分產(chǎn)品之一，其以質(zhì)子導(dǎo)體材料為電解質(zhì)。PCFC市場潛力大，在我國以及全球范圍內(nèi)，相關(guān)研究機(jī)構(gòu)不斷增多。
　　固體氧化物燃料電池（SOFC）具有能量密度最高、轉(zhuǎn)化效率高、無污染等特點(diǎn)，是第三代燃料電池，可以廣泛應(yīng)用在發(fā)電、制氫、動(dòng)力電池、儲(chǔ)能電池等領(lǐng)域。但SOFC工作溫度高（通常是800-1000℃），易加快電池性能退化，造成使用壽命縮短，其研究成果商業(yè)化轉(zhuǎn)化速度慢，應(yīng)用受到一定限制。
　　與SOFC相比，PCFC可以工作在中低溫度條件下（350-700℃），除了具備SOFC的優(yōu)點(diǎn)以外，其溫度依賴性更低，使用壽命更長，商業(yè)化應(yīng)用潛力更大，可以替代SOFC用于發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)、動(dòng)力電池等領(lǐng)域。
　　PCFC主要由陽極、陰極、電解質(zhì)等組成，工作時(shí)，陽極通入燃料氣，陰極通入空氣，燃料氣與空氣在電池內(nèi)部進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行輸出，可采用的燃料氣包括天然氣、煤氣、甲醇、甲烷、氫氣等多種類型。
　　我國科研機(jī)構(gòu)對(duì)PCFC的關(guān)注度不斷提高，相關(guān)研究成果陸續(xù)問世。2023年4月，天津工業(yè)大學(xué)申請(qǐng)“一種微管式質(zhì)子陶瓷燃料電池及其制備方法”的專利；2023年6月，中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所申請(qǐng)“一種質(zhì)子陶瓷燃料電池及其制備方法”的專利。
　　在較低溫度的工作條件下，燃料電池的化學(xué)反應(yīng)會(huì)放緩、離子電導(dǎo)率會(huì)下降，為保持電池性能，PCFC的電極材料、電解質(zhì)材料性能要求提升。
　　電解質(zhì)采用質(zhì)子導(dǎo)體材料，質(zhì)子遷移對(duì)活化能要求低，在較低溫度條件下仍能夠表現(xiàn)出優(yōu)異的離子電導(dǎo)率。目前，BCZYYb（鋇鈰鋯釔鐿）是熱度最高的質(zhì)子導(dǎo)體材料之一，此外東京工業(yè)大學(xué)開發(fā)出Ba2LuAlO5新型質(zhì)子導(dǎo)體。
   陰極催化活性直接影響PCFC電化學(xué)性能。香港理工大學(xué)團(tuán)隊(duì)開發(fā)出多相復(fù)合陰極材料BCCFZ，能夠有效提升陰極的三重電導(dǎo)率；南華大學(xué)團(tuán)隊(duì)開發(fā)出ZCO尖晶石氧化物作為陰極材料，表現(xiàn)出更高的電化學(xué)性能，可以提高電池功率密度。新思界行業(yè)分析人士表示，總的來看，現(xiàn)階PCFC相關(guān)研究成果不斷增多，產(chǎn)品性能不斷提升，有利于其未來商業(yè)化發(fā)展。