8月12日消息，据Phys.org报道，IMDEA材料研究所的研究人员开发出一种催化剂，在保持相同性能的同时将铂金用量减少了75%。这项研究发表在Electrochimica Acta期刊上，展示了一种通过施加可控机械压缩来改变催化剂原子尺度结构的突破性方法。 铂金的高成本是氢燃料电池广泛采用的主要障碍之一。当前质子交换膜燃料电池（PEMFC）的阴极氧还原反应（ORR）主要依赖铂基催化剂，每辆燃料电池汽车的铂金用量约为30-60克。虽然近年来铂金催化剂的载量已从0.4 mg/cm2降低至0.1-0.2 mg/cm2，但进一步的降本空间有限。 IMDEA团队的创新在于通过可控机械压缩改性催化剂的原子结构。这种方法不同于传统的合金化或纳米结构设计路线，而是直接通过对催化剂层施加物理压力来改变铂原子的电子结构和晶格应变，从而提升其催化活性。实验表明，经过机械压缩处理的催化剂在氧还原反应中展现出与纯铂催化剂相当的能效。 这一突破为燃料电池商业化提供了新的降本路径。根据美国能源部的目标，燃料电池系统成本需降至每千瓦30美元以下才能与内燃机竞争，而铂金催化剂成本是其中最大的单一成本项。如果机械压缩改性技术能够从实验室规模放大到工业生产，将有望显著降低燃料电池系统的总成本。 IMDEA材料研究所是位于西班牙马德里的先进材料研究中心，在催化材料和能源技术领域具有国际影响力。该研究的机械压缩改性策略也可能应用于其他贵金属催化剂体系，包括电解水制氢的铱催化剂和二氧化碳还原的钯催化剂。 （来源：Phys.org）