近日，科技部發(fā)布了關(guān)于《國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（含重大科學(xué)研究計劃）2016年結(jié)題項目驗收結(jié)果的通知》，中國科學(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計劃“基于貴金屬替代的新型動力燃料電池關(guān)鍵技術(shù)和理論基礎(chǔ)研究”項目順利通過驗收，驗收結(jié)果為“優(yōu)秀”。本次共驗收了190個項目，其中57個項目驗收結(jié)果為“優(yōu)秀”。
該項目于2012年立項，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)所審計了財務(wù)支出情況后，項目順利通過總體驗收。項目以新型堿性/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到939mA/mgPt，超過美國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?；肿觿恿W(xué)模擬方法，提出了可高效促進微觀相分離的“自聚集”型聚電解質(zhì)新結(jié)構(gòu)，在國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力系統(tǒng)能量分析模型。在此基礎(chǔ)上，研制了國際首例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。項目累計在國內(nèi)外申請發(fā)明專利187項，授權(quán)53項；在國內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文341篇，其中SCI收錄323篇。獲得國家級獎勵2項。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。
上述成果對于降低動力燃料電池成本，擺脫對貴金屬鉑的依賴，推動新一代燃料電池技術(shù)在電動車、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。
