中国科学技术大学童磊、梁海伟、清华大学张亮Nature Communications！！碳介孔深度迎来新突破！大幅解锁低铂燃料电池实用化潜力

质子交换膜燃料电池是清洁能源领域的重要设备，凭借零排放、能量转化效率高的优势，成为交通领域脱碳的核心技术方向。现阶段，铂基催化剂是电池阴极氧还原反应的核心材料，但铂属于贵金属，高昂成本严重阻碍了该类燃料电池的规模化推广，因此行业普遍要求持续降低阴极铂的使用量。当铂负载量降至低水平后，电池会暴露出多重技术难题，一方面氧还原反应的动力学速率进一步下降，造成明显的性能损耗；另一方面单个铂活性位点需要承载更多反应物，电极内部氧气输送阻力显著上升。传统碳载铂催化剂体系中，离聚物承担质子传导工作，但其所含磺酸基容易吸附在铂表面造成活性位点毒化，同时还会加大氧气的传输难度。多孔碳材料虽能减少离聚物渗入孔隙内部，提升催化活性，可复杂的孔道结构又会影响高电流工况下的物质传输效率。过往研究多聚焦于调整碳材料孔径大小，极少关注介孔深度带来的影响，如何平衡铂位点防护、氧气传输与水循环，成为低铂燃料电池发展中亟待攻克的难题。 ...[查看原文]