復旦大學(xué)突破PEM電解水制氫瓶頸，成本降低85%助力清潔能源發(fā)展

近日，復旦大學(xué)張波科研團隊在國際權威期刊《科學(xué)》（Science）上發(fā)表了一項具有里程碑意義的研究成果——嵌入式載體型催化劑，成功攻克了質(zhì)子交換膜（PEM）電解水制氫的核心瓶頸。這一創(chuàng )新成果不僅為清潔能源技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了新的希望，也為我國在該領(lǐng)域的國際競爭力注入了強大動(dòng)力。

張波團隊首創(chuàng )性地合成了一種具有極高催化活性和穩定性的銥/鈰嵌入式催化劑。該催化劑不僅將成本降低了85%，還實(shí)現了能效提升65%和長(cháng)達15年的使用壽命。這一成果的靈感源自中國傳統小吃“麻球”。張波教授指出，PEM電解水制氫所需的銥催化劑成本高昂，限制了技術(shù)的廣泛應用。因此，團隊試圖借鑒麻球表面的芝麻結構，將氧化銥催化劑“嵌入”載體中，避免其脫落，從而提高穩定性和使用壽命。經(jīng)過(guò)三年的不懈努力，這一創(chuàng )新設計最終成為現實(shí)。

在研究中，團隊通過(guò)熟化誘導技術(shù)設計了嵌入式催化劑，其結構示意圖清晰展示了催化劑的創(chuàng )新設計思路。這種設計不僅提高了催化劑的活性和穩定性，還大幅降低了成本，為PEM電解水制氫技術(shù)的商業(yè)化應用鋪平了道路。

當前，由于成本高昂，PEM電解水制氫技術(shù)在國內的市場(chǎng)份額僅為3%，而在國外則高達47%。張波團隊的這一研究成果有望徹底改變這一現狀。通過(guò)降低催化劑成本并提升能效，該技術(shù)將顯著(zhù)提升國內PEM電解水制氫技術(shù)的市場(chǎng)份額，推動(dòng)我國在清潔能源領(lǐng)域的快速發(fā)展。

復旦大學(xué)張波團隊的這一突破不僅在學(xué)術(shù)上具有重大意義，更在實(shí)際應用中展現出巨大的潛力。隨著(zhù)這一創(chuàng )新成果的推廣，PEM電解水制氫技術(shù)有望在全球范圍內得到更廣泛的應用，為實(shí)現碳中和目標和可持續發(fā)展提供重要支持。