《表1 美国DOE设定的催化剂技术指标》

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《车用燃料电池电堆比功率提升的技术途径探讨》

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从燃料电池极化曲线可以看出，提高燃料电池性能首先要降低活化极化，而活化极化主要与催化剂活性密切相关。燃料电池在反应过程中，由于氧还原反应（ORR）的交换电流密度远低于氢氧化反应（HOR），一般极化损失主要来自于阴极侧（空气侧）。因此，研究焦点是提高阴极侧催化剂的活性。目前，质子交换膜燃料电池中常用的商用催化剂是铂炭催化剂（Pt/C），是由Pt的纳米颗粒分散到碳粉（如XC-72）载体上的担载型催化剂，实际使用测试发现这种商用催化剂在活性、稳定性等方面都存在一定不足。美国能源部（DOE）催化剂指标如表1所示，研究者通过Pt晶面控制、Pt-M合金催化剂、Pt-M核壳催化剂、Pt表面修饰、Pt单原子层催化剂等多种途径探索高活性、高稳定性催化剂的解决方案[1]，在这些研究中目前可以实际应用的只有Pt-M合金催化剂。