近日,復旦大學張波科研團隊在國際權威期刊《科學》(Science)發表的嵌入式載體型催化劑,成功攻克PEM電解水制氫的核心瓶頸。
首創性合成了具有極高催化活性和穩定性的銥/鈰嵌入式催化劑,成本降低了85%,能效提高了65%,壽命長達15年。
圖1銥/鈰嵌入式載體型催化劑
這是一個靈感來自中國傳統小吃“麻球”。
復旦大學高分子科學系教授張波提出:最前沿的PEM(質子交換膜)電解水制氫所需的催化劑銥昂貴,能否像麻球一樣,在表面覆蓋一層氧化銥催化劑類似芝麻?但芝麻容易脫落,能否仿效“種牙齒”把“芝麻”的一半種在麻球里?這一電光石火的靈感,經過整整3年的合力攻關成為現實。
圖2. 熟化誘導嵌入式催化劑的設計思路示意圖
當前,由于催化劑成本較高,PEMWE電解水制氫技術在國內只有3%的市場,而國外則達到了47%。張波團隊此次研究成果將助力電解水行業降本增效,提升國內PEMWE技術的市場份額。