本报讯 10月22日，中国科大成功研发出一个催化剂新“家族”，在铂含量相同情况下，其活性是目前商用产品的5倍；而在相同活性下，其铂含量仅为现有产品的1/10。该成果对降低氢燃料电池成本、推动其大规模产业化具有重要意义，成果发表在国际权威期刊《科学》杂志上。

  高温硫锚定合成IMCs催化剂示意图

氢燃料电池是一种高效、清洁、无碳的发电装置，工作原理是氢气和空气中的氧气分别在电池阳极和阴极发生氢氧化和氧还原电化学反应，高效地将化学能转变成电能。然而氢燃料电池阴极需使用大量铂基催化剂来催化氧还原反应。铂是一种贵金属，这使得氢燃料电池造价昂贵。发展高活性催化剂、减少铂使用量，是氢燃料电池大规模商业化的关键所在。

中国科大梁海伟教授与林岳博士、北京航空航天大学水江澜教授等合作，发展了一种高温“硫固体胶”的合成方法，获得了一系列高性能铂基氢燃料电池催化剂。

梁海伟介绍，研究团队利用硫原子与铂原子间的强烈相互作用将铂基合金纳米颗粒在高温下“粘”在碳载体上，有效防止了纳米颗粒在高温下尺寸变大，成功制备出46种铂基合金（金属间化合物）燃料电池催化剂。研究人员从中筛选出数种高活性催化剂，使氢燃料电池性能达到目前世界先进水平。梁海伟表示，他们制备高性能铂合金氢燃料电池催化剂的方法是一种普适性方法，有望大幅降低铂使用量，从而降低燃料电池成本。

《科学》杂志审稿人认为，这项研究展示的尺寸小于5纳米的金属间化合物纳米颗粒对催化应用至关重要，令人印象深刻。

我校博士生杨成龙、尹鹏，北航博士生王丽娜、刘婕媛为论文共同第一作者。该工作合作者还包括北京高能物理研究所储胜启副研究员、我校同步辐射国家实验室朱俊发教授、电子科技大学崔春华教授以及林岳博士。

（化学与材料科学学院、微尺度物质科学国家研究中心）