制氢催化剂新突破！复旦大学再发《Science》刊降本80% 提效65%

铂道、热血实业青年、氢能源与关键材料 2025-03-04

近日，复旦大学在绿色氢气生产领域取得重大突破，其研发的新型嵌入式催化剂成功登上《科学》主刊，为绿氢产业化进程注入了强大动力。

这一成果不仅标志着复旦大学在能源研究领域的卓越成就，也反映出我国高校在制氢催化剂领域的蓬勃发展态势。

质子交换膜电解水装置（PEMWE）技术是生产绿色氢气的前沿技术之一，但催化剂性能成为其广泛应用的关键瓶颈。

目前，铱及其氧化物（IrOₓ）是唯一可以在PEMWE高酸性环境下稳定工作的催化剂。作为一种贵金属，铱价格昂贵，且在地壳中储量极为有限，目前地球上已探明的铱储量仅6400吨，这对大规模部署PEMWE电解水系统构成了巨大的经济障碍。

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。当前，由于催化剂成本较高，严重限制了大规模绿氢生产，PEMWE电解水制氢技术在国内只有3%的市场，而国外则达到了47%。

为攻克这一难题，复旦大学张波、徐一飞、段赛、徐昕合作团队推出一种创新的催化剂设计方案—将氧化铱纳米颗粒嵌入在氧化铈载体中，形成一种稳定且高效的负载型催化剂，将铱的用量降低了85%，并且大幅提升了催化效率，使器件整体能效提升了65%，稳定性也远超传统催化剂。按照实验结果估算，采用该催化剂制备的 PEMWE 设备寿命高达 15 年以上。