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氫燃料汽車，指的是以氫為主要能量作為移動(dòng)的汽車。一般的內(nèi)燃機(jī)，通常注入柴油或汽油，氫燃料汽車則改為使用氣體氫。氫燃料電池與電動(dòng)機(jī)會(huì)取代內(nèi)燃機(jī)引擎，把氫輸入燃料電池中，轉(zhuǎn)化為電能，最終以水為產(chǎn)物排出，是替代化石燃料的理想選擇。

相比于傳統(tǒng)燃油車，氫能源汽車具有零污染、可再生、加氫快、續(xù)航足等優(yōu)點(diǎn)；除開這些優(yōu)勢(shì)，氫燃料電池技術(shù)也在理論上完爆石油與鋰電池。因而很多人把被零排放的氫燃料汽車，譽(yù)為能源的“終極形式”。

可是，推廣氫能源汽車卻并非易事，其中一個(gè)難點(diǎn)就是氫氣從何而來(lái)的問(wèn)題。

傳統(tǒng)的氫氣獲得是通過(guò)催化裂解，將化石燃料轉(zhuǎn)化為氫氣，這種生產(chǎn)路線依然擺脫不了對(duì)不可再生資源的依賴。要想獲得真正“綠色”的氫氣，最具前景的方法是通過(guò)高效的催化劑利用電能將水分解生產(chǎn)氫氣。這個(gè)過(guò)程中，高效的產(chǎn)氫催化劑十分重要，目前鉑（Pt）的高性能和穩(wěn)定性，讓它成為析氫反應(yīng)（HER）無(wú)可替代的催化劑。

然而，鉑元素非常稀缺！不僅地殼中儲(chǔ)量極低，而且制備成本高，一克鉑金屬的價(jià)格，都高達(dá)數(shù)百元，這也使得氫氣的綠色生產(chǎn)成為難題。

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，如果金屬催化劑的催化效率低，常常會(huì)引入異質(zhì)元素來(lái)進(jìn)行協(xié)同配體或應(yīng)變效應(yīng)，以此來(lái)改變金屬催化劑的電子、化學(xué)性質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)高效催化。

但是，鉑的化學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)有著極高的穩(wěn)定性，想要讓鉑變得“活躍”，對(duì)制備環(huán)境要求很苛刻：需要高溫、物理濺射或者蒸鍍。因此，鉑催化的高成本、高難度，讓很多工業(yè)化制備企業(yè)望而生畏。

到底應(yīng)該如何提高鉑的催化效率呢？先進(jìn)院喻學(xué)鋒研究員及研究團(tuán)隊(duì)給出了答案：黑磷鉑碳催化劑！

原來(lái)，相比于傳統(tǒng)的商業(yè)鉑碳催化劑而言，黑磷鉑碳催化劑具有更優(yōu)的鉑金屬電子結(jié)構(gòu)，在電化學(xué)產(chǎn)氫反應(yīng)中，具有更優(yōu)的鉑金屬客體吸附能力，讓鉑催化劑的電化學(xué)析氫性能提升3-5倍，真正實(shí)現(xiàn)了事半功倍！

并且，黑磷鉑碳系列催化劑中的鉑金屬具有多種可調(diào)的電子結(jié)構(gòu)，其d帶中心也在范圍內(nèi)變化，從而針對(duì)不同反應(yīng)實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)中間體的吸附自由能優(yōu)化，使得鉑電化學(xué)性能大幅提升。