最近，化学化工学院魏子栋教授和李静研究员团队发展了一种有序大孔-介孔互穿网络耐水淹气体多孔电极及其传质效率评价方法。论文以“Quantified Mass Transfer and Superior Antiflooding Performance of Ordered Macro-Mesoporous Electrocatalysts”为题，发表在化工领域顶级期刊AIChE J (DOI: 10.1002/aic.16140; https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/aic.16140)，第一作者是博士研究生王敏杰。

燃料电池被认为是继水力、火力、核能之后的第四代发电装置，具有替代内燃机的潜力，是电动汽车的理想动力，但受催化剂、质子交换膜和水热管理等技术成熟度的限制，尚未得到全面应用。水管理是决定燃料电池效率和稳定运行的三个关键因素之一。传统Pt/C催化剂的孔道由颗粒紧密堆积产生的间隙构建而成，能够用于传质的孔体积有限，容易水淹造成气体传输不畅。团队基于软硬模板法制备的有序大孔-介孔互穿网络耐水淹气体多孔电极，大孔排布规则有序，将孔体积容量提高到传统Pt/C颗粒密堆积电极的3.4倍，成为流体传输与存储的主通道；而由规则介孔构建的孔壁将其比表面积提高到传统Pt/C的4.5倍，是电极反应的主阵地。在单电极浸泡条件下，传统Pt/C不到一分钟就发生全面水淹从而停止工作，但大孔-介孔互穿网络耐水淹气体多孔电极则能够实现连续稳定长时间运行。因此孔道调控空前提高了气体多孔电极传质效率与抗水淹能力，在水管理上突破了传统电极材料的限制，为燃料电池迈向实际应用开拓了重要一步。