为提高质子交换膜燃料电池的使用寿命，开发耐用的铂基阴极催化剂至关重要。
阴极催化剂的两种主要退化途径为碳腐蚀和电催化剂（铂纳米粒子）粗化。
目前提高其耐久性的方法多针对单一退化途径。
基于此，2025年3月16日，中国科学技术大学梁海伟、童磊 、江西师范大学钟声亮等人在国际知名期刊Advanced Materials发表题为《Core/Shell-Structured Carbon Support Boosting Fuel Cell Durability》的研究论文。
本研究开发出一种核壳结构碳载体，旨在使阴极催化剂同时抑制碳腐蚀和电催化剂粗化。
该核壳结构具有双功能特性：核心由高度石墨化的碳构成，用于构建坚固的碳骨架；
外壳为掺杂异质原子的无定形碳，通过化学/物理锚定铂纳米粒子来防止电催化剂粗化。
得益于这种精心设计，该催化剂在方波/三角波加速应力测试后，其耐久性指标超越了美国能源部为碳载体和电催化剂设定的目标。
具体指标为：电化学表面积损失分别为13%和3%，质量活性损失分别为27%和17%，在0.8 A cm⁻²和1.5 A cm⁻²下的电压损失分别为29 mV和4 mV。
Core/Shell-Structured Carbon Support Boosting Fuel Cell Durability，Advanced Materials, 2025.https://doi.org/10.1002/adma.202414472
