晨報訊 1月31日，記者從中國科大獲悉，該校路軍嶺教授、韋世強教授、楊金龍教授等課題組合作,研制出一種新型催化劑,攻克了新能源汽車——氫燃料電池汽車推廣應(yīng)用的關(guān)鍵難題。該研究可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，使其在寒冬也能正常啟動。

氫氣被認為是未來最有前途的清潔能源之一。氫燃料電池具有高能量轉(zhuǎn)換效率和零排放，是未來新能源清潔動力汽車的主要發(fā)展方向之一。但發(fā)展面臨許多挑戰(zhàn)，一個關(guān)鍵難題是燃料電池鉑電極的一氧化碳“中毒”問題。

什么是“中毒”問題？據(jù)了解，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。

目前，相關(guān)學(xué)術(shù)界比較看好的車載氫氣凈化法，是將特定催化劑放置在燃料電池的入口處，在氫氣進入燃料電池之前，使氫氣中的一氧化碳雜質(zhì)氣體優(yōu)先和氧氣發(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)有的催化劑只能在高于室溫和極窄的溫度范圍內(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，很難步入實用。

中國科大合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心路軍嶺教授團隊設(shè)計了一種原子級分散于鉑表面的氫氧化鐵新型催化劑，該催化劑能夠在198-380開爾文（約合-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，避免氫燃料電池受一氧化碳中毒。

“這些發(fā)現(xiàn)可能會大大加速氫燃料電池汽車時代的到來。”路軍嶺表示，他們的最終目標(biāo)是開發(fā)一種廉價的且具有高活性、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。

此次研究使氫能源汽車有望民用推廣，相關(guān)成果于1月31日在線發(fā)表在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》上。（記者 劉暢司晨）