記者日前從中國原子能科學研究院(以下簡稱原子能院)獲悉，原子能院核技術綜合研究所同位素技術研究室與華中科技大學、中國科學院物理研究所等單位合作，近日在L10型鉑基(L10-Pt)燃料電池催化劑領域取得重要進展。該研究成果以《通過調控軌道的相互作用構建鉑金屬間合金準共價鍵網絡助力高性能燃料電池》為題，發表于國際知名期刊《Nature Communications(自然·通訊)》(影響因子15.7)，為提升氫燃料電池性能、助力能源轉型打下了堅實基礎。

在能源科技領域，氫燃料電池的廣泛應用一直飽受兩個問題的困擾，即壽命短、維護成本高。而解決上述問題的關鍵，就在于催化劑的性能。催化劑越高效穩定，核心部件更換頻率越低，維護成本隨之下降，燃料電池的整體“壽命”越長，也就能更平穩、持久地輸出電力。可以說，氫燃料電池催化劑的研究是推動綠色能源應用的重要一環。

合作團隊通過同步輻射實驗、原位X射線吸收光譜等技術，深入探究了催化劑的微觀結構與性能之間的關聯。研究發現，當向L10型鉑鈷鉻/碳(L10-PtCoCr/C)催化劑中引入鉻(Cr)時，鉑 (Pt)的電子結構會發生一定程度的變化，同時抑制鈷(Co)的溶解和鉑的氧化。這一發現有效減少了催化劑的衰減，可提升其穩定性。經過3萬次加速耐久性循環測試后，L10型鉑鈷鉻/碳催化劑的質量活性僅損失約3%，功率損失約5%，預計其壽命將高達4萬余小時，遠超行業關鍵指標，將有望為氫燃料電池在實際場景中的長效運行提供有力支撐。此項研究得到了國家重點研發計劃和國家自然科學基金的支持。