复旦大学研发新型催化剂，绿氢生产成本降低80%效率提升65%
复旦大学研发新型催化剂，绿氢生产成本降低80%效率提升65%
复旦大学团队在绿色氢气生产领域取得重大突破，研发出新型嵌入式催化剂，显著提升了绿氢生产效率和稳定性。该研究成果已发表于国际顶级学术期刊《科学》。
当前，质子交换膜水电解（PEMWE）技术是生产绿色氢气最前沿的技术之一，但其广泛应用仍面临诸多技术瓶颈，其中催化剂的性能问题是最主要的挑战之一。目前采用的催化剂是铱及其氧化物（IrOₓ），其高昂的成本和稀缺性限制了大规模应用。同时，铱基催化剂的催化活性和稳定性，尚无法满足未来绿色氢能产业的需求。因此，开发一种低成本、高效且稳定的催化剂，成为全球学术界和工业界迫切需要解决的核心问题。
复旦大学张波、徐一飞、段赛、徐昕合作团队创造性提出“熟化诱导嵌入方法”，合成了具有极高催化活性和稳定性的铱/铈嵌入式负载催化剂。这种新型催化剂在减少贵金属铱用量的同时，显著提高了绿色氢气的生成效率。与国内外竞品性能对比，新型催化剂展现出以下优势：
- 成本降低80%
- 能量效率提升65%
- 催化剂稳定性更好，加速老化实验数万小时无衰减
研究团队通过类比牙齿的构造，将催化剂设计为一半嵌入、一半外露的结构，有效解决了传统催化剂在电解水过程中易脱落的问题。徐昕教授团队通过自主研发的算法及严密的理论计算，精确控制了催化剂的生长过程。青年研究员徐一飞利用冷冻透射电镜以及冷冻电子断层扫描技术，实现了对催化剂合成生长过程的“可视化”监测。
测试结果显示，熟化诱导嵌入方法显著提高了催化剂在长期运行中的活性和稳定性，全面超过相关国际标准。根据实验结果估算，由此制备出来的PEMWE设备寿命高达15年以上。
目前，该成果已进入转化阶段，项目中试产线一期建设完成，可生产催化剂浆料和膜电极产品，服务光学、能源、半导体领域产业需求。复旦大学团队依托孵化的山海氢（上海）新能源科技有限公司，正在积极推动成熟技术的落地产品化。
这一研究成果标志着PEMWE技术在催化剂设计方面的重大突破，将大大推动绿色氢气产业化进程。随着PEMWE技术的不断发展，氢气的应用领域也将不断拓宽，从传统的工业领域到电动交通、分布式发电、能源存储等多个领域，氢能有望成为未来全球能源体系的支柱之一。