近日，加拿大工程院院士、我校叶思宇教授以共同作者身份，与南方科技大学等单位的研究人员在能源领域国际顶级期刊《自然能源》（Nature Energy）发表了题为“Bridging the gap between highly active oxygen reduction reaction catalysts and effective catalyst layers for proton exchange membrane fuel cells”的论文。 

质子交换膜燃料电池是氢能高效利用，实现碳中和、碳达峰目标的重要技术之一。针对燃料电池阴极催化剂的研究持续了几十年，催化剂的本征活性也得到了长足的提升。然而，绝大多数超高催化性能是基于三电极体系评价得到的，即旋转圆盘电极RDE。一方面，这些RDE测试中得到的超高性能并不完全能够在燃料电池膜电极MEA中得以体现，尤其是在铂基催化剂载量较低时；另一方面，RDE和MEA各自具有局限性，二者差别较大。

图为RDE和MEA评价方法之间的差别

论文对RDE超高催化活性难以在MEA得以体现的本质原因进行了分析。充分讨论了在超低Pt载量MEA中，控制传质阻抗的界面工程化策略，包括如何解决催化剂活性位局部、催化层体相以及表界面上存在的传质问题。同时，有望缩小RDE和MEA差距的新型测试评价方法也在论文中得到了论证。

叶思宇院士是国际公认燃料电池电催化和催化剂层/MEA设计的顶尖专家，在电化学尤其是燃料电池方面具有30余年研发和产业化经验，为燃料电池的发展做出了重大贡献，其关于燃料电池电堆冷启动和耐久性技术的发明，从根本上推动了整个燃料电池产业的商业化进程。叶思宇院士为相关领域各类国际会议的咨询委员会成员、国际电化学能源科学院理事会成员以及《电化学能源评论》和《开放燃料》能源杂志编辑委员会成员；拥有50多项专利/专利申请；在世界一流学术期刊发表高质量论文100余篇，撰写专著1部、合著1部。

文章链接：

https://www.nature.com/articles/s41560-021-00824-7