据外媒报道，韩国大邱庆北科学技术院（DGIST）能源科学与工程系Jong-sung Yu教授领导的一支研究团队成功采用液相法，合成了铂-钙合金纳米粒子。此类纳米粒子可充当催化剂，同时提高氢燃料电池的效率和耐久性，而氢燃料电池是一项新兴的下一代环保能源技术。该项研究成果已发表于《Small》期刊。

PtCa 纳米颗粒合成过程的示意图（图片来源：DGIST）

先前的研究表明，将铂和钙等碱土金属结合，可以制备出性能优异且耐久性良好的催化剂。不过，由于钙在电化学处理过程中颇具挑战性，导致其与铂的合金化过程极其艰难。因此，研发适用于合成铂-钙合金纳米粒子的实用方法，在全球范围内仍十分不足。

该款新研发的催化剂采用液相合成法制备，具有核壳结构，其中钙原子和铂原子在内核中呈有序排列，外壳为富铂层。该结构被认为是最理想的燃料电池催化剂结构，因为其以创新方式结合了铂的高催化活性和钙的稳定性。

该研究团队采用铂-钙纳米粒子作为实际氢燃料电池环境中阳极催化剂，其性能和耐久性都超过了美国能源部设定的2025年目标。换言之，此种催化剂展示了优异的性能水平，可立即应用于氢能源汽车和发电装置。

为了探究该项成果的根源，该研究团队与德国杜伊斯堡-埃森大学（the University of Duisburg-Essen）合作，开展了理论研究。研究结果表明，铂原子和钙原子之间存在较强的相互作用，这也是该催化剂具备优异耐久性和长期性能的关键原因。

DGIST的Jong-sung Yu教授表示：“燃料电池催化剂通常很难同时实现高性能与耐久性。该项研究中研发的铂-钙合金纳米粒子则不仅展现了优异的性能和耐久性，而且生产成本低，因而是一项极具发展前景的技术，有望加速氢燃料电池在各种应用中的商业化进程。”