本報訊（記者桂運安）零排放、零污染的氫燃料電池汽車，代表著未來新能源汽車發(fā)展的重要方向。1月31日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)發(fā)布重要成果，該校路軍嶺、韋世強、楊金龍等課題組密切合作，研制出一種新型催化劑，攻克了氫燃料電池汽車推廣應(yīng)用的關(guān)鍵難題：解除氫燃料電池一氧化碳“中毒休克”危機，延長電池壽命，拓寬電池使用溫度環(huán)境，讓汽車在寒冬也能正常啟動。該研究使氫能源汽車有望民用推廣，成果1月31日在線發(fā)表在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》上。

氫燃料電池利用氫和氧的化學(xué)反應(yīng)釋放的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，無需燃燒，具有高能量轉(zhuǎn)換效率和零排放的優(yōu)點。但氫燃料電池發(fā)展面臨許多挑戰(zhàn)，其中一個關(guān)鍵難題是燃料電池鉑電極的一氧化碳“中毒”問題。當(dāng)下，氫主要來源于甲醇和天然氣等碳氫化合物的蒸汽重整和水煤氣變換反應(yīng)，由此產(chǎn)生的氫通常含有0.5%至2%的一氧化碳。作為氫燃料電池汽車的“心臟”，燃料電池鉑電極容易被一氧化碳雜質(zhì)氣體“毒害”，導(dǎo)致電池性能下降和壽命縮短，嚴重阻礙氫燃料電池汽車的推廣。

當(dāng)前，車載氫氣凈化法是將特定催化劑放置在燃料電池入口處，在氫氣進入燃料電池之前，讓氫氣中的一氧化碳雜質(zhì)氣體優(yōu)先與氧氣發(fā)生反應(yīng)，從而避免一氧化碳雜質(zhì)氣體進入電池毒化電極。然而，現(xiàn)有催化劑只能在極窄的溫度范圍內(nèi)工作，使得氫燃料電池汽車無法在頻繁冷啟動期間得到有效保護。路軍嶺團隊設(shè)計的一種原子級分散于鉑表面的氫氧化鐵新型催化劑，能在約-75℃至107℃的溫度范圍內(nèi)100%選擇性地高效去除氫燃料中的微量一氧化碳，為氫燃料電池在頻繁冷啟動和連續(xù)運行期間提供全時保護。

“這一成果可能會大大加速氫燃料電池汽車時代的到來。”路軍嶺說，他們的最終目標是開發(fā)一種廉價且具有高活性、高選擇性的一氧化碳優(yōu)先氧化催化劑，既可以提供機載燃料電池的全時保護，也可以為工廠高純氫氣制備提供有效手段。

《自然》審稿人評論說：“與文獻報道的其他催化劑體系相比，這種倒置型單原子催化劑在富氫氛圍一氧化碳優(yōu)先氧化反應(yīng)中的活性、選擇性和穩(wěn)定性均表現(xiàn)最佳。”