[01923582]高品质 Pt/C 电催化剂批量制备技术

质子交换膜燃料电池（Proton exchange membrane fuel cells, PEMFCS）是氢能高效利用的重要途经，原理就是氢与氧结合生成水，同时将化学能转化为电能和热能，该过程不受卡诺循环效应的限制，理论效率可达90%以上，而且是碳零排放的过程，已然成为当前最具发展前景的新能源技术之一。自“十四五”新能源汽车重大科技专项启动以来，在国家的推动下，燃料电池技术取得了一定的进展，但关键材料（例如，Pt/C催化剂）对外依赖度高，产业化水平滞后，总体技术水平落后于美、日、韩等国家，严重限制了国内燃料电池商业化的推广进程。

本项目首先实现了碳载体的批量制备，后通过温和、易于放大的工艺，制备了活性和稳定性均优于商业Pt/C（Johnson Matthey）的催化剂产品。该产品可应用于质子交换膜燃料电池、电解水、工业加氢等领域，具有自主知识产权，有效打破国际垄断控制，解决国内Pt/C工业化生产规模小、“卡脖子”等问题，为我国铂基催化剂工业带来新的活力，同时也将推动PEM燃料电池在我国的工业化进程，助力“双碳”目标的实现。

性能指标：

碳载体比表面积在200-1000m2/g范围内可调，Pt纳米颗粒尺寸在3-5nm之间，负载量在10-60wt%范围内可调。另外，合成工艺可以实现Pt基合金的定制，使Pt基催化剂的比质量活性达到1A/mg@0.9V，20000次循环后，活性衰减<40%。

项目阶段与进展

催化剂已完成百克级别的制备，其形貌、结构等参数可控，实现了产品批次间的稳定性控制，未来将进一步提高产量，并进行车用电堆的应用评价