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以燃料電池為代表的氫能電化學技術是實現碳中和的重要途徑。武漢大學化學與分子科學學院肖麗/莊林團隊在堿性聚電解質燃料電池（APEFC）領域的研究持續取得突破，關于氫氧化反應（HOR）高性能鎳陽極的研究進展近日發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）。

HOR的催化劑一直以來都依賴貴金屬鉑。堿性體系中金屬鎳具有一定的活性，但表面極易氧化鈍化。肖麗/莊林團隊的碩士研究生高云飛發現如果在鎳納米催化劑表面包覆薄層氮雜碳，可顯著提高抗氧化性，且促進其HOR催化活性，尤其當使用含CO的氫氣時，這種新型鎳電極表現出高于鉑電極的活性和穩定性。隨后，早年畢業于莊林課題組到美國康奈爾大學攻讀博士學位的楊堯采用高分辨電子顯微分析和同步輻射X射線光譜對這種鎳表面的特性和催化機理進行了深入剖析。高云飛以該鎳陽極和錳鈷陰極實現了峰值功率密度超過200 mW/cm²的APEFC，這是目前使用全非貴金屬催化劑低溫燃料電池的最高性能報道。

近20年來，莊林研究團隊一直致力于基于堿性聚電解質的電化學能量/物質轉化研究（http://zhuang.whu.edu.cn），包括燃料電池、水電解和CO₂電解轉化。目前同時承擔了科技部重點研發計劃項目、基金委重大項目和重大研究計劃集成項目。研究進展多次發表在高水平學術期刊，關鍵材料獲自主知識產權并實現商品化生產。這是該研究團隊第二次在PNAS發表APEFC研究論文。

全文鏈接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2119883119