近日，科技部發(fā)布了關(guān)于《國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（含重大科學(xué)研究計(jì)劃）2016年結(jié)題項(xiàng)目驗(yàn)收結(jié)果的通知》，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員孫公權(quán)牽頭承擔(dān)的973計(jì)劃“基于貴金屬替代的新型動(dòng)力燃料電池關(guān)鍵技術(shù)和理論基礎(chǔ)研究”項(xiàng)目順利通過驗(yàn)收，驗(yàn)收結(jié)果為“優(yōu)秀”。本次共驗(yàn)收了190個(gè)項(xiàng)目，其中57個(gè)項(xiàng)目驗(yàn)收結(jié)果為“優(yōu)秀”。
該項(xiàng)目于2012年立項(xiàng)，2016年8月結(jié)題，在科技部審查了相關(guān)技術(shù)資料、律師事務(wù)所審計(jì)了財(cái)務(wù)支出情況后，項(xiàng)目順利通過總體驗(yàn)收。項(xiàng)目以新型堿性/高溫聚合物電解質(zhì)膜的創(chuàng)制為突破口，開展了貴金屬完全替代和部分替代的電催化劑、有序化膜電極、高能效電堆和一體化系統(tǒng)集成等科學(xué)技術(shù)研究。闡明了N-C-Fe3C和Pt基電催化劑“結(jié)構(gòu)—活性”關(guān)系，揭示了不同類型活性中心催化劑的催化作用機(jī)理，發(fā)明了6種貴金屬鉑完全/部分替代高效催化劑宏量制備方法，其中低鉑合金催化劑的性能達(dá)到939mA/mgPt，超過美國(guó)DOE2017年度技術(shù)指標(biāo)。發(fā)展了聚合物電解質(zhì)介觀尺度結(jié)構(gòu)的粗粒化分子動(dòng)力學(xué)模擬方法，提出了可高效促進(jìn)微觀相分離的“自聚集”型聚電解質(zhì)新結(jié)構(gòu)，在國(guó)際上首次制備出離子傳導(dǎo)效率與質(zhì)子相當(dāng)?shù)臍溲醺鶎?dǎo)體和一系列高性能的堿性膜和高溫質(zhì)子交換膜。構(gòu)筑了有序化膜電極、高導(dǎo)電耐腐蝕兼具的超薄金屬雙極板、高一致性電堆以及高比能量系統(tǒng)；建立了基于微觀分析的燃料電池內(nèi)部多相流水熱傳輸模型與基于宏觀特性的燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)能量分析模型。在此基礎(chǔ)上，研制了國(guó)際首例920W貴金屬鉑完全替代的堿性燃料電池電堆、10kW低鉑燃料電池系統(tǒng)和50W直接甲醇燃料電池系統(tǒng)，其中10kW低鉑燃料電池系統(tǒng)Pt用量由1g/kW降低到0.33g/kW，電堆比功率由800W/kg提升至1780W/kg。項(xiàng)目累計(jì)在國(guó)內(nèi)外申請(qǐng)發(fā)明專利187項(xiàng)，授權(quán)53項(xiàng)；在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文341篇，其中SCI收錄323篇。獲得國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)2項(xiàng)。培養(yǎng)優(yōu)秀中青年人才3人，博士后12名，博士61名，碩士86名。
上述成果對(duì)于降低動(dòng)力燃料電池成本，擺脫對(duì)貴金屬鉑的依賴，推動(dòng)新一代燃料電池技術(shù)在電動(dòng)車、分布式發(fā)電等新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要的科學(xué)意義。
