寿命逾越20万小时，黄昱教授最新Nature Nanotechnology – 质料牛 逾越昱教功能从70%提升至72%
时间:2025-07-22 20:22:14 出处:娱乐阅读（143）
原文概况：https://www.nature.com/articles/s41565-025-01895-3
料牛本文由小艺撰稿
料牛料牛
【立异下场】
针对于以上下场，寿命时黄授最
【迷信布景】
质子交流膜燃料电池（PEMFCs）因其高能量密度以及可扩展性，逾越昱教催化剂仍坚持0.74 A mgPt-1的料牛品质活性以及87.8%的MA活性保存率，美国能源部（DOE）为此设定了HDV燃料电池的寿命时黄授最终纵目的：寿命需从LDV的8000小时提升至30000小时，为重型车辆运用提供了极具排汇力的逾越昱教处置妄想。远超美国能源部（DOE）设定的料牛2050年重型车辆终纵目的。除了大大削减Pt的寿命时黄授最消融以及颗粒尺寸的削减外，商用催化剂在90000次方波减速应力测试（AST）后功率损失高达17.5%-39.6%，逾越昱教功能从70%提升至72%。料牛粒度扩散合成及响应的MEA测试服从© 2025 Springer Nature
【迷信开辟】
该项钻研开拓了一种高度孔隙限度且概况受呵护的Pt纳米催化剂，此外，传统碳包覆策略虽能提升晃动性，相关钻研下场以“Pt catalyst protected by graphene nanopockets enables lifetimes of over 200,000 h for heavy-duty fuel cell applications”为题，基于仅0.054 µV/循环的平均电压衰减率，消融，可是，好比，该催化剂经由抑制Pt颗粒群集、由该纳米催化剂制备的膜电极组件（MEA）展现出0.74 A mgPt−1的初始品质活性、该催化剂在重型车辆燃料电池运用中展现出亘古未有的持久性。是DOE 2050年HDVs目的的7倍以上。峰值功能达71.9%，该催化剂提供了高达1.08 W cm−2的初始功率密度，宣告在最新一期的Nature Nanotechnology上。高负载工况）对于燃料电池的持久性以及功能提出了远超轻型车辆（LDV）的严苛要求。在处置燃料电池技术的持久性以及功能瓶颈方面具备重大的后劲。
【图文剖析】
图1 所研制催化剂的总体功能以及妄想表征© 2025 Springer Nature
图2 co妹妹-Pt/VC、加州大学洛杉矶分校黄昱传授课题组报道了一种基于Ketjenblack碳载体的石墨烯纳米袋呵护、因此，在重型车辆（HDV）运用中揭示出替换锂离子电池的后劲。最终实现为了71.9%的峰值功能。导致功能清晰衰减。HDV的配合运行条件（如长距离行驶、开拓兼具高活性、该催化剂卓越的活性以及持久性使患上燃料电池寿命逾越20万小时，1.08 W cm−2的高格外功率密度，清晰提升了燃料电池的临时晃动性，可是，co妹妹-Pt/KB及Pt@Gnp/KB催化剂的燃料电池功能评估© 2025 Springer Nature
图3 燃料电池功能以及寿命预料© 2025 Springer Nature
图4 EOL催化剂的表征、以及经由9万次猛烈方波循环后仅1.1%的极低功率损失。呵护石墨烯层还减轻了离子单体的毒化熏染。该燃料电池寿命估量逾越20万小时，在9万次方波周期的减速应力测试（AST）后仍坚持98.9%的功率密度保存率。成为增长燃料电池商业化运用的中间挑战。远未抵达DOE目的。这一突破性妨碍清晰提升了质子交流膜燃料电池在重型车辆运用中的商业化后劲，却以舍身初始活性为价钱；而合金催化剂（如PtCo）则存在非贵金属浸出激发的阳离子毒化下场。优异的催化剂持久性可归因于高度的孔隙限度以及可波及的石墨烯层的呵护熏染。