关注！复旦大学制氢催化剂新突破，降本80% 提效65%

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。

1.研发高效低成本催化剂，突破绿氢发展关键瓶颈

在当前全球能源转型的大背景下，绿色氢气作为一种清洁、高效的能源载体，备受关注。PEMWE 电解水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。

目前常用的铱及其氧化物（IrO）催化剂，不仅成本高昂，全球铱储量稀少，价格长期居高不下，而且催化活性和稳定性难以满足未来绿色氢能产业的需求。

据统计，传统铱基催化剂的成本占据了 PEMWE 电解水制氢总成本的相当大比重，严重限制了大规模绿氢生产。

为攻克这一难题，复旦大学张波、徐一飞、段赛、徐昕合作团队另辟蹊径，创造性地提出 “熟化诱导嵌入方法”。合成的铱 / 铈嵌入式负载催化剂，如同为绿氢生产带来了一场革命。

与国内外竞品相比，新型催化剂成本降低了 80%，能量效率提升 65%，且在加速老化实验数万小时中无衰减，稳定性远超传统催化剂。

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，这一数据无疑为绿氢产业的长期稳定发展提供了坚实保障。

张波教授形象地将负载型催化剂比作麻球，表面的氧化铱如同芝麻发挥催化作用，但传统结构易使 “芝麻” 在电解水产生的气泡冲刷下脱落。而新型催化剂则借鉴牙齿构造，让 “芝麻” 一半嵌入麻球，极大提升了稳定性。

这一创新思路的实现，离不开实验团队与理论计算团队的紧密合作。徐昕教授团队通过自主研发的算法及严密理论计算，精准匹配 “麻球” 与 “芝麻” 的生长速度；徐一飞研究员利用冷冻透射电镜以及冷冻电子断层扫描技术，清晰观测催化剂合成生长过程，实现对生长速度的精确控制。

2.高校科研发力，制氢成果百花齐放

复旦大学的这项成果并非个例。近年来，我国众多高校在制氢催化剂领域持续发力，取得了一系列令人瞩目的研究进展。

清华大学的科研团队通过对过渡金属化合物进行纳米结构调控，成功将某类非贵金属催化剂的析氧反应活性提升了 30%，有效降低了对贵金属催化剂的依赖。

浙江大学则聚焦于催化剂的界面工程，通过优化催化剂与电极之间的界面结构，使得催化剂的稳定性延长了 5000 小时，大幅提升了电解水制氢系统的运行时长 。

西安交通大学利用新型的溶胶 - 凝胶合成技术，制备出具有高活性位点密度的催化剂，在降低催化剂成本的同时，将氢气生成速率提高了 25%，在提升制氢效率方面取得显著成效。

这些高校的研究成果，共同推动了我国在制氢催化剂领域不断向前发展，逐渐缩小与国际先进水平的差距，部分成果甚至达到国际领先地位。

3.成果加速转化，氢能未来前景广阔

目前，复旦大学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，服务于光学、能源、半导体等领域产业需求。

未来，研究团队计划依托自主建立的催化剂设计与合成平台及先进研究手段，进一步拓展催化剂材料研究，为绿色氢气生产提供更多创新方案。同时，团队还依托复旦大学孵化的山海氢（上海）新能源科技有限公司，积极推动成熟技术的落地产品化。