氫氧燃料電池由于比能量高、零碳排放等優(yōu)勢，在氫能轉(zhuǎn)換領(lǐng)域具有重要意義。近年來，堿性膜燃料電池由于其相對溫和的堿性工作環(huán)境，容許使用非鉑族金屬催化劑，被認為是一種經(jīng)濟高效的燃料電池技術(shù)。然而，在堿性環(huán)境中，電池陽極氫氣氧化反應（HOR）動力學比在酸性中慢2-3個數(shù)量級。因此，研制高活性、高穩(wěn)定性的堿性HOR催化劑對于氫燃料電池的發(fā)展至關(guān)重要。在自然界中，含有鎳元素的氫化酶可以有效催化HOR過程。受此啟發(fā)，基于鎳元素設(shè)計高性能堿性HOR催化劑受到學術(shù)界的高度關(guān)注。

近日，我校合肥微尺度物質(zhì)科學國家研究中心高敏銳教授研究組受《Accounts of Chemical Research》（化學研究評述）雜志主編Cynthia J. Burrows教授邀請，發(fā)表了題為“Nickel-Based Anode Catalysts for Efficient and Affordable Anion Exchange Membrane Fuel Cells”的評述論文。基于該小組前期的研究工作，研究人員評述了堿性膜燃料電池陽極鎳基HOR催化劑的催化作用機制、改良策略和在實際燃料電池中的性能，同時也指出了該研究領(lǐng)域存在的挑戰(zhàn)和未來的研究方向，相關(guān)成果被《化學研究評述》選為封面論文之一（圖1）。

圖1.該論文被選為《化學研究評述》封面

近年來，高敏銳研究組一直致力于堿性膜燃料電池技術(shù)的發(fā)展和應用研究，通過金屬合金化、等離子體氮化和金屬玻璃化等催化劑改性策略，在非貴金屬驅(qū)動堿性膜燃料電池研究方面取得了系列的階段性成果（Nat. Catal. 2022, 5, 993；Nat. Commun. 2021, 12, 2686；Angew. Chem., Int. Ed. 2022, 61, e202208040；Nano Lett. 2023, 23, 107）。《化學研究評述》是國際上最具權(quán)威性的三大化學化工綜述性期刊之一，它具有鮮明的“自我綜述”的特色，主要描述通訊作者團隊自己的系統(tǒng)性研究工作，本次受邀在《化學研究評述》撰寫綜述論文，體現(xiàn)了我校科研團隊在堿性膜燃料電池技術(shù)領(lǐng)域的研究已形成系統(tǒng)性和國際影響力。

合肥微尺度物質(zhì)科學國家研究中心高敏銳教授是論文的通訊作者，第一作者為中國科大博士后高飛躍。

相關(guān)研究受到國家自然科學基金委、國家重點研發(fā)計劃、安徽省重點研究與開發(fā)計劃等項目的資助。

論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.accounts.3c00071

（微尺度、科研部）