北京
中国教育报-中国教育新闻网讯（通讯员 刘冠琪 记者 王志鹏）质子交换膜燃料电池被誉为清洁能源汽车的“心脏”，但它高度依赖昂贵的铂催化剂。铂资源稀缺、成本高昂，且在车辆运行中易出现性能衰减，如何让燃料电池“少吞铂、多干活、活得久”，是产业化落地的核心难题。
近日，安徽师范大学化学与分子科学学院房彩虹副教授团队联合中国科学技术大学、安徽工程大学科研人员，制备出一种碳负载铂钴金属间化合物催化剂，为低铂、高耐久燃料电池阴极催化剂设计提供了新路径。该研究成果已在材料领域顶级期刊《先进材料》发表。
传统碳载铂合金催化剂在降低铂用量时，常面临“小尺寸、高载量、高有序度”三者互相掣肘的困境——就像同时按下三个互相牵制的开关，顾此失彼。针对这一矛盾，研究团队提出L—半胱氨酸盐酸盐辅助浸渍结合两步煅烧的策略，成功将铂钴颗粒尺寸控制在2至4纳米，最高有序度达94.5%，实现了3项关键指标的协同优化。
性能测试显示，该催化剂的氧还原质量活性达0.80A/mgPt，是商用催化剂的1.7倍。在膜电极测试中，0.9伏电压下的质量活性为0.51A/mgPt，超过美国能源部2025年设定的目标值。更关键的是，经过3万圈加速衰减测试，其半波电位仅损失10毫伏，在氢气—空气电池工况下达到重载车用门槛，意味着未来燃料电池车有望用更少的铂、跑更远的路，大幅度降低整车成本。
作者：刘冠琪 王志鹏
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