燃料电池作为一种将燃料化学能直接转化为电能的装置，其推广应用中面临的关键障碍之一是“硫中毒”问题——痕量硫杂质即可导致系统性能迅速下降。美国犹他大学的研究人员近期发现了一种蒸汽驱动的自清洁机制，可显著提升固体氧化物燃料电池阳极的耐硫性。

该研究由犹他大学化学工程系副教授段传成领导，成果发表于《美国化学会志》。研究团队在镍基固体氧化物燃料电池阳极中添加铑元素，形成双金属纳米颗粒。实验表明，铑的加入改变了阳极表面化学性质：一方面削弱了导致中毒的镍硫键，另一方面激活水分子生成活性羟基，将吸附的硫氧化为可自然逸出的挥发性二氧化硫。段传成表示：“这项工作为耐硫电化学材料建立了一种新的设计策略。我们证明，催化剂不仅可以被设计成耐硫，而且还能在运行过程中主动进行自我清洁。”

该研究第一作者、研究生岳宝进行的测试显示，采用镍-铑催化剂纳米颗粒的燃料电池，在使用含硫量低于百万分之一百的燃料时，功率输出较传统镍基阳极提高三倍以上，极化电阻显著降低。值得注意的是，该催化剂在实际运行条件下表现出自再生能力，无需外部除硫或复杂再生工艺。岳宝指出：“这些发现为高温催化、电化学能源系统和燃料灵活电力技术提供了广泛的可转移见解，尤其是在涉及天然气、沼气、合成气或其他含硫燃料的应用中。”

出版详情：作者：：Yue Bao等人，标题：《揭示钐掺杂二氧化铈-镍铑催化剂在固体氧化物燃料电池中的硫耐受机制》，发表于：《美国化学会志》 (2026)。期刊信息：《美国化学会志》