為更高效、低成本地生產(chǎn)氫能等清潔能源，利用更少能源快速合成高性能催化劑材料已成為關(guān)鍵研究方向。韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院（KAIST）的研究人員開發(fā)出一種平臺(tái)技術(shù)，通過僅0.02秒的光照即可實(shí)現(xiàn)3000℃的超高溫，從而高效制備產(chǎn)氫催化劑。該技術(shù)使氫能生產(chǎn)效率提升至原來的6倍，而能耗僅為傳統(tǒng)工藝的千分之一，被視為加速未來清潔能源技術(shù)商業(yè)化進(jìn)程的重大突破。

10月20日，該校宣布，材料科學(xué)與工程系金一斗教授和電氣與電子工程系崔圣鎰教授的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)，研發(fā)出一種“直接接觸光熱退火”合成平臺(tái)。該平臺(tái)僅需對(duì)材料進(jìn)行短時(shí)強(qiáng)光照，即可合成高性能納米新材料。

研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的催化劑合成技術(shù)，通過極短時(shí)間（0.02秒）的光照就能瞬間產(chǎn)生3000℃的超高溫。利用這種光熱效應(yīng)，他們成功將堅(jiān)硬且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的“納米金剛石”轉(zhuǎn)化為一種名為“碳納米洋蔥”的新材料——這種高性能碳材料導(dǎo)電性優(yōu)異，非常適合用作催化劑載體。這一過程的能耗僅為傳統(tǒng)熱絲加熱熱處理工藝的千分之一，且加工速度提升了數(shù)百倍。

更值得關(guān)注的是，該工藝還能在轉(zhuǎn)化后的碳納米洋蔥表面實(shí)現(xiàn)金屬原子的單分散負(fù)載，同步賦予材料催化功能。也就是說，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種“一舉兩得”的催化劑平臺(tái)技術(shù)：通過光照既能調(diào)控材料結(jié)構(gòu)，又能賦予其特定功能。

碳納米洋蔥是碳原子像洋蔥一樣多層堆疊形成的超細(xì)球形材料，具有出色的導(dǎo)電性和耐化學(xué)腐蝕性，是理想的催化劑載體。

然而，傳統(tǒng)工藝需要先合成碳納米洋蔥，再進(jìn)行催化劑負(fù)載，步驟繁瑣；且基于熱絲的熱處理方法能耗高、耗時(shí)久，難以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

為解決這一問題，研究團(tuán)隊(duì)利用光能轉(zhuǎn)化為熱能的“光熱效應(yīng)”，設(shè)計(jì)了將吸光性能優(yōu)異的黑色物質(zhì)“炭黑”與碳納米洋蔥前驅(qū)體“納米金剛石”混合，再通過氙燈進(jìn)行短時(shí)強(qiáng)脈沖光照的方案。

結(jié)果顯示，納米金剛石在僅0.02秒內(nèi)就轉(zhuǎn)化為碳納米洋蔥，分子動(dòng)力學(xué)模擬也證實(shí)了這一過程的物理可行性。

此外，該平臺(tái)的創(chuàng)新性還體現(xiàn)在能夠同步完成碳納米洋蔥的合成與單原子催化劑的負(fù)載。當(dāng)添加鉑等金屬前驅(qū)體時(shí)，金屬會(huì)分解為原子態(tài)，形成“單原子催化劑”并立即負(fù)載到新生成的碳納米洋蔥表面。

后續(xù)的快速冷卻過程可防止原子團(tuán)聚，最終實(shí)現(xiàn)材料合成與催化劑功能化的無縫集成。利用該技術(shù)，研究團(tuán)隊(duì)成功合成了包括鉑（Pt）、鈷（Co）、鎳（Ni）在內(nèi)的8種高密度單原子催化劑。

實(shí)驗(yàn)證明，新研發(fā)的“鉑單原子催化劑-碳納米洋蔥”復(fù)合材料，不僅使氫能生產(chǎn)效率提升6倍，還能以遠(yuǎn)少于傳統(tǒng)用量的貴金屬實(shí)現(xiàn)高效催化。

金一斗教授表示：“我們首次實(shí)現(xiàn)了通過不到0.02秒的強(qiáng)光照將溫度提升至3000℃的直接接觸光熱處理技術(shù)。與傳統(tǒng)熱處理相比，能耗降低超過1000倍的超快速合成-單原子催化劑功能化集成工藝，有望加速氫能、氣體傳感器、環(huán)境催化劑等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的商業(yè)化進(jìn)程。”

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德路與德創(chuàng)聯(lián)合推出系統(tǒng)解決方案，推動(dòng)燃料電池密封應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程

德路（DELO）與德創(chuàng)（DATRON）聯(lián)合研發(fā)出一套系統(tǒng)解決方案，可實(shí)現(xiàn)燃料電池密封工序的高度自動(dòng)化與高精度作業(yè)。該方案融合了德路的快速固化液態(tài)密封膠、紫外光固化技術(shù)與德創(chuàng)的高速點(diǎn)膠系統(tǒng)，大幅縮短了生產(chǎn)周期，同時(shí)提升了燃料電池制造過程及后續(xù)運(yùn)行階段的工藝可靠性。

該解決方案的核心是德路專為燃料電池應(yīng)用開發(fā)的液態(tài)密封膠材料——DELO PHOTOBOND SL。這種材料以液態(tài)形式涂覆，僅需數(shù)秒即可通過光照完成固化。除了極短的固化時(shí)間外，它還能耐受硫酸、去離子水等典型環(huán)境介質(zhì)的侵蝕，這是保障現(xiàn)代燃料電池可靠性與使用壽命的關(guān)鍵因素。

德創(chuàng)evo 600點(diǎn)膠設(shè)備確保了涂覆過程的精準(zhǔn)性，其點(diǎn)膠速度最高可達(dá)每分鐘50米。該容積式點(diǎn)膠系統(tǒng)即使在啟動(dòng)和停止節(jié)點(diǎn)，也能保證密封膠條截面的一致性，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)百個(gè)電池單元的高質(zhì)量批量生產(chǎn)，且這些單元可穩(wěn)定組裝成電堆。

液態(tài)涂覆方式使密封墊的幾何設(shè)計(jì)具備最大靈活性，非常適合自動(dòng)化生產(chǎn)流程。設(shè)備集成的共焦傳感器可在點(diǎn)膠后立即檢測(cè)密封膠高度，結(jié)合密封膠自身的熒光特性，能夠?qū)崿F(xiàn)快速的在線質(zhì)量控制。

（1）征稿啟事