合工大创新AEMFC阳极催化剂

助力氢燃料电池大规模应用

中化新网讯 近日，合肥工业大学化学与化工学院研究员郑亚荣与教授魏海兵研究团队联合香港城市大学教授王振斌、中国科学技术大学教授高敏锐研究团队，在阴离子交换膜燃料电池（AEMFC）阳极催化剂研究领域取得重要进展。相关研究成果发表在学术期刊《先进材料》上。

氢氧燃料电池因其高能效和零碳排放的环保特性，被认为是实现碳中和的重要能源转换技术。近年来，AEMFC因其更低成本和可持续性受到广泛关注，但其阳极氢氧化反应（HOR）在碱性条件下动力学迟缓，即使在铂族金属催化剂上也难以实现高效催化，严重制约了AEMFC的大规模应用。

针对这一难题，研究团队创新性地设计并合成了一种开口结构的六方相钌纳米笼。该催化剂由大量约3.5nm的六方相Ru纳米晶组成，在氢气还原气氛下，形成了丰富的亚稳态晶面。该催化剂表现出优异的碱性HOR催化性能，在50mV时的电流密度高达61mA/cm2，为商用Ru/C和Pt/C催化剂的25.6倍和7.8倍，并展现出高达0.3V（相对可逆氢电极）的宽工作电位窗口及优异的CO抗中毒能力。

该研究为开发高效、低成本、无铂的AEMFC阳极催化剂提供了新的思路，对促进氢能关键技术的发展及实现碳中和目标具有重要意义。