CrOx原子层界面铂纳米片

3万圈质量活性仅降3.3%

原子级CrOx界面稳定二维铂纳米片，大幅提升质子交换膜燃料电池的功率密度与耐久性。

Sun, Yingjun · Lin, Fangxu · Xinlong, Wang · Wang, Hao · 张庆华 · 李嘉 · Luo, Mingchuan · 刘建国 · 郭少军

Angewandte Chemie - International Edition 2026

具体参数

质量活性衰减率

{'zh': '3.3', 'en': '3.3'} %

峰值功率密度

{'zh': '2.30', 'en': '2.30'} W cm-2

峰值功率密度

{'zh': '1.05', 'en': '1.05'} W cm-2

电压损失

{'zh': '16', 'en': '16'} mV

技术优势

超低衰减率

强Pt-CrOx电子相互作用显著提高铂空位形成能，从根本上抑制铂溶解，即使经过3万次循环，质量活性也几乎不衰减。

高功率密度

在阴极铂载量仅0.1 mgPt cm-2的条件下，H2-O2电池峰值功率密度达2.30 W cm-2，H2-空气电池达1.05 W cm-2，单位铂用量产生更高功率。

工况下更耐久

加速稳定性测试后，在0.8 A cm-2电流密度下电压损失仅16 mV，膜电极在实际工作电流下保持稳定电压。

应用场景

• 质子交换膜燃料电池：以0.1 mgPt cm-2低铂载量实现2.30 W cm-2功率密度，降本且高效。
• 氧还原反应催化剂：CrOx界面抑制铂溶解，3万圈后衰减仅3.3%，替代易衰减的传统合金催化剂。
• 氢能应用：H2-空气电池功率密度1.05 W cm-2且工况下电压稳定，适合实际氢能发电。