中國教育報(bào)-中國教育新聞網(wǎng)訊（通訊員 劉冠琪 記者 王志鵬）質(zhì)子交換膜燃料電池被譽(yù)為清潔能源汽車的“心臟”，但它高度依賴昂貴的鉑催化劑。鉑資源稀缺、成本高昂，且在車輛運(yùn)行中易出現(xiàn)性能衰減，如何讓燃料電池“少吞鉑、多干活、活得久”，是產(chǎn)業(yè)化落地的核心難題。

近日，安徽師范大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院房彩虹副教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、安徽工程大學(xué)科研人員，制備出一種碳負(fù)載鉑鈷金屬間化合物催化劑，為低鉑、高耐久燃料電池陰極催化劑設(shè)計(jì)提供了新路徑。該研究成果已在材料領(lǐng)域頂級(jí)期刊《先進(jìn)材料》發(fā)表。

傳統(tǒng)碳載鉑合金催化劑在降低鉑用量時(shí)，常面臨“小尺寸、高載量、高有序度”三者互相掣肘的困境——就像同時(shí)按下三個(gè)互相牽制的開關(guān)，顧此失彼。針對(duì)這一矛盾，研究團(tuán)隊(duì)提出L—半胱氨酸鹽酸鹽輔助浸漬結(jié)合兩步煅燒的策略，成功將鉑鈷顆粒尺寸控制在2至4納米，最高有序度達(dá)94.5%，實(shí)現(xiàn)了3項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)的協(xié)同優(yōu)化。

性能測試顯示，該催化劑的氧還原質(zhì)量活性達(dá)0.80A/mgPt，是商用催化劑的1.7倍。在膜電極測試中，0.9伏電壓下的質(zhì)量活性為0.51A/mgPt，超過美國能源部2025年設(shè)定的目標(biāo)值。更關(guān)鍵的是，經(jīng)過3萬圈加速衰減測試，其半波電位僅損失10毫伏，在氫氣—空氣電池工況下達(dá)到重載車用門檻，意味著未來燃料電池車有望用更少的鉑、跑更遠(yuǎn)的路，大幅度降低整車成本。