[科普中国]-中美学者在质子交换膜燃料电池阴极催化剂领域取得重要进展

新华社合肥7月4日电（记者徐海涛）近日,中国科学技术大学曾杰教授课题组与美国阿克伦大学彭振猛教授、上海应用物理研究所司锐教授合作，在质子交换膜燃料电池阴极催化剂研制方面取得重要进展。他们设计出一种铑原子掺杂的铂超细纳米线催化剂，在燃料电池阴极氧还原反应中表现出高活性和高稳定性，能够大幅降低成本，加快这一清洁能源转换技术的商业化应用进程。

质子交换膜燃料电池是一种新型的能源装置，具有高能量密度、高能量转换效率和污染物的低排放等特点。但由于其关键材料电催化剂存在催化活性和稳定性不足、价格昂贵等问题，影响了应用的推进。

针对这些问题，中美研究人员借助于原子级别精细合成技术，近期设计并合成出一种铑原子掺杂的铂超细纳米线催化剂，其直径仅有1.3纳米，铂原子的利用率却高达48.6%。研究表明，这种新型催化剂的质量活性和比活性分别达到商用铂碳催化剂的7.8倍和5.4倍，同时该催化剂在氧气气氛下循环使用10000次后，只损失了9.2%的质量活性，而目前商用的铂碳催化剂在此种情况下损失达到72.3%，表明新型催化剂具有明显优势。

国际学术期刊《美国化学会志》日前发表了该成果，论文的共同第一作者是中国科大曾杰教授课题组黄宏文和李衎。

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