在全球能源轉型的大背景下,氫能作為零碳高效的二次能源,正逐漸成為能源體系的核心載體。我國“雙碳”目標的提出,更是加速了氫能產業的發展。然而,電解水制氫技術中電催化反應的緩慢動力學和低選擇性問題,一直是制約其發展的瓶頸。
成都理工大學“氫有獨鐘”團隊深耕該領域,成功研發出三款高性能電催化劑,為電解水制氫技術的突破提供了關鍵支撐。

一、三維技術突破:從分子設計到全場景適配
團隊針對堿性、海水、酸性三種典型電解環境,創新開發三種活性位點調控技術,形成“非金屬-雙金屬-低鉑”全體系催化劑矩陣:
堿性環境:雜原子摻雜COFs催化劑(TPDA-BDA COF),2e- ORR路徑H₂選擇性89.7%,50小時穩定性保持85%+,成本降60%+。
海水環境:Al0.3/Co1-TCPP-CNTs雙金屬體系,活性位點密度為商業2倍,50小時性能保持率超96%,抗鹽沉淀能力提升50%。
酸性環境:CNTs@Pt@MOFs低鉑催化劑,Pt負載2.01 wt%,質量活性18.13 mA/μg(商業Pt/C的10.2倍),TOF提升9.4倍。

二、技術驗證與產業化潛力:從實驗室到工業場景
知識產權:發表SCI一區論文(IF 16.6),受理3項專利、2項軟著,構建全鏈條知識產權體系。
小試與應用:海水催化劑通過中船派瑞240小時測試(活性保持率>96%);與廣西華埔合作試用,耗能降80.3%,成本壓至傳統工藝47.3%。
專家評價:國家自然科學基金團隊認可“原子分散與COF設計全鏈條創新”,技術價值與市場潛力全國領先。
三、能源轉型新引擎:從技術突破到產業生態
產業鏈重構:技術降本至25元/kg以下(較傳統降30%-50%),推動綠氫在工業脫碳、交通儲能等場景規;瘧,年節約標準煤超6.8億噸、減碳超17億噸。
國際競爭突破:打破貴金屬進口依賴,實現全pH場景適配,入選四川省“挑戰杯”重點項目,2030年有望形成百億級市場。
科研范式創新:構建“理論-驗證-工程”閉環,通過200組篩選與縮比測試,非煅燒工藝、雙金屬協同等提供可復制方法論。
四、未來展望:開啟綠氫經濟新時代
隨著《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》提出2060年電解水制氫占比70%的目標,高性能電催化劑成為關鍵勝負手。成都理工大學“氫有獨鐘”團隊的突破,不僅實現了電催化效率與成本的雙重顛覆,更構建了“材料-工藝-應用”的全產業鏈技術體系。
正如項目負責人黃子銳所言:“我們的目標不僅是技術創新,更是通過材料革命推動能源結構的根本變革。”這一成果不僅為我國氫能產業裝上“中國芯”,更向全球展示了綠色技術創新的中國方案。

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