橫濱國立大學發表在與日本產業技術總合研究所(AIST)、宮崎大學的共同研究中，成功地大幅提高了質子傳導陶瓷燃料電池(PCFC)的發電性能，且透過可重現實驗數據的計算模型，確認發電效率可以達到70%以上。在此次的研究中，橫濱國立大學等選擇了具有高質子傳導率之摻鐿鋯酸鋇(BaZr0.8Yb0.2O3-δ; BZYb)做為電解質，並透過控制材料組成以抑制電洞傳導的影響。
另一方面，透過BZYb電解質製程的最佳化，研究團隊確立了即使僅約5 μm電解質仍可抑制內部短路之緻密薄膜化技術。此外，利用奈米複合電極技術，開發出工作溫度比既有PCFC低100～150℃之550℃的工作溫度下，功率密度約為0.6 W/cm2的PCFC。內部短路取決於電解質膜厚度等因素，對發電效率有重大影響。因此研究團隊透過將內部短路的影響納入表示電極反應、電解質內物質移動的數學式，建立了一項可以重現PCFC輸出密度、發電效率之計算模型，並透過輸入實驗取得之質子傳導性電解質的材料特性，進一步提高了計算的準確性。
利用此計算模型，將能簡易地預測各種條件下PCFC的發電效率，可推估出電解質膜厚度等PCFC的最佳組成或運作條件。將新開發的PCFC測量值與計算模型計算出的數值進行比較後，可知呈現高精度一致，並確認新開發的PCFC在550℃的工作溫度下可以達到70%以上的發電效率。今後研究團隊將進一步透過電極材料改良等研究，實證在500℃條件下的高效率發電，加速推動PCFC的實用化。