中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)曾杰教授課題組與美國(guó)阿克倫大學(xué)彭振猛教授、上海應(yīng)用物理研究所司銳教授他們?cè)O(shè)計(jì)出一種銠原子摻雜的鉑超細(xì)納米線(xiàn)催化劑，在燃料電池陰極氧還原反應(yīng)中表現(xiàn)出高活性和高穩(wěn)定性，能夠大幅降低成本，加快這一清潔能源轉(zhuǎn)換技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程。

質(zhì)子交換膜燃料電池是一種新型的能源裝置，具有高能量密度、高能量轉(zhuǎn)換效率和污染物的低排放等特點(diǎn)。但由于其關(guān)鍵材料電催化劑存在催化活性和穩(wěn)定性不足、價(jià)格昂貴等問(wèn)題，影響了應(yīng)用的推進(jìn)。

針對(duì)這些問(wèn)題，中美研究人員借助于原子級(jí)別精細(xì)合成技術(shù)，近期設(shè)計(jì)并合成出一種銠原子摻雜的鉑超細(xì)納米線(xiàn)催化劑，其直徑僅有1.3納米，鉑原子的利用率卻高達(dá)48.6%。

研究表明，這種新型催化劑的質(zhì)量活性和比活性分別達(dá)到商用鉑碳催化劑的7.8倍和5.4倍，同時(shí)該催化劑在氧氣氣氛下循環(huán)使用10000次后，只損失了9.2%的質(zhì)量活性，而目前商用的鉑碳催化劑在此種情況下?lián)p失達(dá)到72.3%，表明新型催化劑具有明顯優(yōu)勢(shì)。