據(jù)哈爾濱工業(yè)大學(xué)新聞網(wǎng)報(bào)道：近日，哈工大化工與化學(xué)學(xué)院王振波教授課題組在質(zhì)子交換膜燃料電池氧還原反應(yīng)非貴金屬催化劑研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。研究成果“單原子分散的錳基催化劑應(yīng)用于質(zhì)子交換膜燃料電池氧還原反應(yīng)”（Atomically dispersed manganese catalysts for oxygen reduction in proton-exchange membrane fuel cells）發(fā)表在期刊《自然-催化》（Nature Catalysis）上。該論文報(bào)道了在酸性介質(zhì)中催化活性與穩(wěn)定性兼?zhèn)涞腗nN4催化活性位點(diǎn)，為非貴金屬催化劑的研究開辟了新的方向。該項(xiàng)研究由哈爾濱工業(yè)大學(xué)與美國(guó)紐約州立大學(xué)布法羅分校武剛教授合作完成，作者為哈工大2015級(jí)博士生李加展和紐約州立大學(xué)布法羅分校博士生陳夢(mèng)杰，王振波教授與武剛教授為共同通訊作者，哈爾濱工業(yè)大學(xué)為通訊單位。

高性能（活性、穩(wěn)定性）非貴金屬催化劑的研究制備是實(shí)現(xiàn)燃料電池技術(shù)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵，也是該領(lǐng)域面臨的難題。Fe-N-C催化劑是目前活性hao的非貴金屬催化劑，但仍然面臨穩(wěn)定性差的問(wèn)題，而鐵離子的Fenton效應(yīng)進(jìn)一步限制了其實(shí)際應(yīng)用。該項(xiàng)研究另辟蹊徑，采用化學(xué)摻雜和物理吸附相結(jié)合的兩步法逐步提高M(jìn)OF衍生的氮摻雜納米碳載體活性位點(diǎn)的密度，制備了高活性與高穩(wěn)定性兼?zhèn)涞膯卧臃稚⒌腗n-N-C催化劑。其催化活性與傳統(tǒng)的Fe-N-C催化劑相當(dāng)（0.8 V vs. RHE），但具有更加優(yōu)異的穩(wěn)定性。同時(shí)，燃料電池中的測(cè)試結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了Mn-N-C催化劑的應(yīng)用前景。原子級(jí)分辨率的STEM和X-射線吸收光譜證實(shí)單原子分散的MnN4為主要的催化活性位點(diǎn)，DFT理論計(jì)算進(jìn)一步研究了該活性位點(diǎn)的催化路徑與反應(yīng)機(jī)理。該研究從實(shí)踐和理論兩個(gè)層面上證實(shí)了錳基催化劑的活性與穩(wěn)定性，為高性能催化劑的研究制備開辟了新的方向。

據(jù)悉，王振波教授入選2017年科技部中青年科技創(chuàng)新人才、黑龍江省“龍江學(xué)者”特聘教授；連續(xù)4年(2014-2017)入選Elsevier中國(guó)高被引科學(xué)家。多年來(lái)，他一直從事能源轉(zhuǎn)化與存儲(chǔ)相關(guān)領(lǐng)域研究，在低溫燃料電池催化劑、鋰電池正極材料、鋰(鈉)離子混和電容器等領(lǐng)域取得一系列高水平研究成果；在高水平期刊發(fā)表SCI論文150多篇，SCI收錄論文他引3600次以上，H因子36；申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專li63項(xiàng)，其中授權(quán)26項(xiàng)。