燃料電池技術(shù)作為新能源領(lǐng)域的重要發(fā)展方向，其核心性能指標(biāo)與催化劑的選擇密切相關(guān)。在質(zhì)子交換膜燃料電池中，鉑基催化劑仍然是目前應(yīng)用較多的陰極氧還原反應(yīng)催化劑。研究人員通過調(diào)控催化劑的粒徑、形貌和載體特性，可以改善催化活性和穩(wěn)定性?！　≡陉枠O氫氧化反應(yīng)方面，催化劑需要具備抗一氧化碳中毒能力。通過合金化或構(gòu)建核殼結(jié)構(gòu)，一些雙金屬催化劑展現(xiàn)出改進(jìn)的抗毒化性能。催化劑載體材料的選擇同樣重要，碳黑、碳納米管等多孔材料因其導(dǎo)電性和比表面積優(yōu)勢(shì)常被采用?！　》琴F金屬催化劑的開發(fā)是當(dāng)前研究熱點(diǎn)之一。過渡金屬-氮-碳類材料經(jīng)過適當(dāng)熱處理后，在堿性環(huán)境中表現(xiàn)出接近鉑催化劑的活性。這類材料成本優(yōu)勢(shì)明顯，但在酸性環(huán)境中的穩(wěn)定性仍需提升。分子級(jí)分散的金屬單原子催化劑因其原子利用率高而受到關(guān)注，但在大規(guī)模制備工藝上仍面臨挑戰(zhàn)?！　〈呋瘎┠途眯詥栴}是實(shí)際應(yīng)用中的關(guān)鍵制約因素。在燃料電池啟停工況下，催化劑容易發(fā)生團(tuán)聚、

　　燃料電池技術(shù)作為新能源領(lǐng)域的重要發(fā)展方向，其核心性能指標(biāo)與催化劑的選擇密切相關(guān)。在質(zhì)子交換膜燃料電池中，鉑基催化劑仍然是目前應(yīng)用較多的陰極氧還原反應(yīng)催化劑。研究人員通過調(diào)控催化劑的粒徑、形貌和載體特性，可以改善催化活性和穩(wěn)定性。

　　在陽極氫氧化反應(yīng)方面，催化劑需要具備抗一氧化碳中毒能力。通過合金化或構(gòu)建核殼結(jié)構(gòu)，一些雙金屬催化劑展現(xiàn)出改進(jìn)的抗毒化性能。催化劑載體材料的選擇同樣重要，碳黑、碳納米管等多孔材料因其導(dǎo)電性和比表面積優(yōu)勢(shì)常被采用。

　　非貴金屬催化劑的開發(fā)是當(dāng)前研究熱點(diǎn)之一。過渡金屬-氮-碳類材料經(jīng)過適當(dāng)熱處理后，在堿性環(huán)境中表現(xiàn)出接近鉑催化劑的活性。這類材料成本優(yōu)勢(shì)明顯，但在酸性環(huán)境中的穩(wěn)定性仍需提升。分子級(jí)分散的金屬單原子催化劑因其原子利用率高而受到關(guān)注，但在大規(guī)模制備工藝上仍面臨挑戰(zhàn)。

　　催化劑耐久性問題是實(shí)際應(yīng)用中的關(guān)鍵制約因素。在燃料電池啟停工況下，催化劑容易發(fā)生團(tuán)聚、溶解和載體腐蝕。通過表面修飾、合金化或構(gòu)建穩(wěn)定載體結(jié)構(gòu)，可以一定程度上緩解這些衰減現(xiàn)象。研究人員正在開發(fā)加速老化測(cè)試方法，以更準(zhǔn)確地評(píng)估催化劑壽命。

　　未來燃料電池催化劑的發(fā)展將著重于平衡性能、成本和耐久性三方面要求。新型催化劑設(shè)計(jì)需要綜合考慮活性位點(diǎn)密度、傳質(zhì)特性和電子傳導(dǎo)等因素。隨著表征技術(shù)和理論模擬方法的進(jìn)步，催化劑研發(fā)正從經(jīng)驗(yàn)探索轉(zhuǎn)向理性設(shè)計(jì)階段。