与锂离子电池相比，质子交换膜燃料电池在重型车辆应用方面具有相当大的可扩展性优势。
重型车辆的不同驾驶行为和工作条件对燃料电池寿命和效率提出了极具挑战性的要求。
基于此，2025年3月24日，加州大学洛杉矶分校黄昱等人在国际知名期刊Nature Nanotechnology发表题为《Pt catalyst protected by graphene nanopockets enables lifetimes of over 200,000 h for heavy-duty fuel cell applications》的研究论文。
在此，作者报道了一种用于重型车辆应用的催化剂设计：将Pt纳米催化剂负载在Ketjen黑碳上，并通过石墨烯纳米口袋进行保护，使其处于孔隙限制且电化学可及的状态。
由这些纳米催化剂制成的膜电极组件具有初始质量活性0.74 A mgPt⁻¹和高额定功率密度1.08 W cm⁻²，以及卓越的长期耐久性，在经过90000次剧烈的方波循环后，额定功率损失仅为1.1%。
在整个工作条件下表现出的卓越活性和耐久性，预示着燃料电池的使用寿命将超过200000小时，峰值效率高达71.9%，使其在新兴的重型燃料电池应用中极具吸引力。
Liu, Z., Peng, B., Tsai, YH.J. et al. Pt catalyst protected by graphene nanopockets enables lifetimes of over 200,000 h for heavy-duty fuel cell applications. Nat. Nanotechnol. (2025). https://doi.org/10.1038/s41565-025-01895-3
