记者日前从中国原子能科学研究院(以下简称原子能院)获悉，原子能院核技术综合研究所同位素技术研究室与华中科技大学、中国科学院物理研究所等单位合作，近日在L10型铂基(L10-Pt)燃料电池催化剂领域取得重要进展。该研究成果以《通过调控轨道的相互作用构建铂金属间合金准共价键网络助力高性能燃料电池》为题，发表于国际知名期刊《Nature Communications(自然·通讯)》(影响因子15.7)，为提升氢燃料电池性能、助力能源转型打下了坚实基础。
在能源科技领域，氢燃料电池的广泛应用一直饱受两个问题的困扰，即寿命短、维护成本高。而解决上述问题的关键，就在于催化剂的性能。催化剂越高效稳定，核心部件更换频率越低，维护成本随之下降，燃料电池的整体“寿命”越长，也就能更平稳、持久地输出电力。可以说，氢燃料电池催化剂的研究是推动绿色能源应用的重要一环。
合作团队通过同步辐射实验、原位X射线吸收光谱等技术，深入探究了催化剂的微观结构与性能之间的关联。研究发现，当向L10型铂钴铬/碳(L10-PtCoCr/C)催化剂中引入铬(Cr)时，铂 (Pt)的电子结构会发生一定程度的变化，同时抑制钴(Co)的溶解和铂的氧化。这一发现有效减少了催化剂的衰减，可提升其稳定性。经过3万次加速耐久性循环测试后，L10型铂钴铬/碳催化剂的质量活性仅损失约3%，功率损失约5%，预计其寿命将高达4万余小时，远超行业关键指标，将有望为氢燃料电池在实际场景中的长效运行提供有力支撑。此项研究得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金的支持。
