本报讯（记者陈彬 通讯员刘晓艳）在氢燃料电池中，传统电极通常由催化剂颗粒随机堆叠而成，存在质量传输阻力较大、催化剂利用率较低等缺陷。天津大学教授焦魁团队基于静电纺丝技术开发出一款新型电极——通过类似“蚕吐丝”的方式将催化剂颗粒连成线，再层层纺成具有高比表面积、高孔隙率和大孔径等特点的新型电极。近日，相关成果发表于《科学通报》。

氢能因其高能量密度被视为前景广阔的清洁能源。在氢能技术中，质子交换膜燃料电池以其高功率密度、零排放和快速响应等优势脱颖而出，能够将氢能高效转化为电能，已广泛应用于交通运输、固定式发电和便携式电源等领域。

“理想的燃料电池电极结构应具备良好的三相反应界面，能够促进电池内部的气体扩散与液态水管理。”焦魁介绍，相比传统颗粒堆叠电极，新型电极具有梯度孔隙率，且孔径更大、迂曲度更低，能够明显改善低铂燃料电池的电化学性能和耐久性。

天津大学英才副教授樊林浩介绍，成本较高是制约燃料电池大规模商业化的主要障碍之一。当前氢燃料电池需使用贵金属铂，如何在减少铂用量的同时提高性能和耐久性，对降低成本至关重要。“新型电极结构同步实现了铂用量减少与耐久性提高，对推动燃料电池商业化具有重要意义。”

研究表明，新型电极结构可显著提高铂利用率和物质传输效率，并有效抑制铂的溶解、沉积和离子扩散，使铂载量由目前商用产品的约0.2克/千瓦降至0.1克/千瓦，同时表现出更优异的耐久性。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.scib.2025.11.040