房彩虹团队联合我国科学技术大学、安徽工程大学科研人员，在质子交流膜燃料电池阴极氧复原反响低铂催化剂研讨中获得重要发展。团队提出L-半胱氨酸盐酸盐辅佐浸渍结合两步煅烧的战略，制备出碳负载铂钴金属间化合物催化剂，有望完成质子交流膜燃料电池降本增效。相关研讨成果发表于《先进资料》。

  质子交流膜燃料电池具有能量转化效率高、环境友好等特色，被视为交通和固定式发电范畴颇具远景的清洁动力设备。但其阴极氧复原反响动力学缓慢，需依靠铂基催化剂推进；铂资源稀缺、本钱昂扬，且在车辆实践工况下安稳性差，本钱与寿数成为限制其产业化落地的首要瓶颈。

  下降铂用量是学界公认的破题方向。传统的碳载铂合金催化剂虽能部分削减铂用量，但在车辆工况下安稳性缺乏。有序金属间化合物凭仗铂与过渡金属间强d-d轨迹耦合而具有本征安稳优势，却长时间受困于“高温退火致颗粒粗化、前进载量致颗粒聚会、前进有序度致产率下降”的彼此掣肘，难以一起统筹“小尺度、高载量、高有序度”三项方针。

  针对这一对立，研讨团队将L-半胱氨酸盐酸盐辅佐浸渍结合两步煅烧，成功制备出碳负载铂钴金属间化合物催化剂，完成颗粒尺度2-4纳米、铂载量40%-60%、有序度42%-91%的同步调控。

  功能测验显现，该催化剂的氧复原质量活性达0.80安每毫克铂，为商用铂钴合金催化剂的1.7倍；经3万圈加快衰减测验，半波电位仅丢失10毫伏，电化学活性面积坚持92%。膜电极测验标明，在氢气-氧气条件下，0.9伏的质量活性为0.5安每毫克铂，超越美国动力部2025年方针。在氢气-空气燃料电池中，阴极铂用量降至0.16毫克每平方厘米，在80℃、100%相对湿度、150千帕肯定压力工况下，2.0安每平方厘米对应的输出电压为0.603伏；经3万圈方波循环后电压衰减11.4%，端电压仍为0.534伏，到达轻载车用工况门槛。

  研讨人员介绍，该作业将“载量-尺度-有序度”三项方针的协同优化集成于同一催化剂系统，为低铂、高耐久燃料电池阴极催化剂的理性规划供给了试验与理论按照，对推进燃料电池催化层降本、延伸惯例运用的寿数具有参阅含义。

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