4月20日上午10:00，交叉前沿论坛（第59期）在J13D204会议室举行，本期交叉前沿论坛由武汉理工大学何大平教授做题为《燃料电池电极材料的优化设计》的报告。报告人介绍了作为燃料电池关键材料的Pt基催化剂面临的挑战，同时报告人介绍了其团队从各个角度和层面采取的措施。报告内容流畅深入、富有启发性，副院长邱成超、物信学院周幼华教授等与会人员，与报告人进行了广泛细致的学术交流。
燃料电池能将燃料（如H2）中的化学能直接转换为电能，不仅能源转换效率高，而且当以氢气为燃料时产物仅仅是水，为零污染过程，近年来正受到国际社会的热捧。由于成本较高、催化剂耐久性不足，燃料电池大规模商业化受到限制。报告人从电催化过程的三个层面，即反应物的传输、电子的传递、质子的传递，深入讲解了提高Pt基催化剂的活性及稳定性的方法。通过一种带有本征孔结构的聚合物（PIM）稳定Pt纳米颗粒，不但有效将Pt纳米颗粒锚定在碳载体表面，而且其本征纳米孔结构，有效保证了O2、H2、H2O等反应物的传质过程，获得了长寿命兼具优良活性的催化剂结构。采用导电性良好的石墨烯材料作基底，通过对其表面进行含氧官能团的修饰、接枝磺酸基团、全氟磺酸树脂修饰，在石墨烯层间嵌入纳米碳球获得三明治结构等方法，优化了H+/e-/O2等反应物的传递过程，并且（或者）提高了Pt纳米颗粒与载体之间的相互作用力，起到提高Pt催化剂稳定性及活性的作用。报告人团队还合成了二十面体Pt纳米笼、在PtNi合金表面上生长Ni-B薄膜结构，得到氧还原活性非常优异的催化剂，发表在国际著名期刊上（JACS, Nat. Comm.等）。由于在石墨烯功能化方面做了大量工作，报告人受邀在Advanced Materials上作了，关于石墨烯材料在质子交换膜燃料电池（PEMFC）中应用的文献综述。何教授还跟与会人员讨论了相关学术问题，并交流了科研心得。
何大平教授简介： 2013年毕业于武汉理工大学，获工学博士学位，随后先后进入中国科学技术大学、巴斯大学、剑桥大学从事科研工作，为英国皇家学会牛顿学者。2016年12月返回武汉理工大学，受聘为武汉理工大学教授，任湖北省射频微波中心交叉创新实验室主任。研究方向为纳米复合材料的制备与应用方面的研究，特别是新型石墨烯材料的合成与结构调控、贵金属纳米材料的界面设计、以及贵金属与石墨烯复合型材料在新能源设备、传感器、射频微波领域的应用。目前已在Nature Communication, Journal of the American Chemical Society, Advanced Materials等国际知名期刊上发表学术论文40余篇，论文他引600余次，并应邀作为International Journal of Hydrogen Energy, New Journal of Chemistry 等期刊审稿人。联系邮箱：hedaping@whut.edu.cn。论文链接https://www.researchgate.net/profile/Daping_He。
