氢燃料电池回收技术取得突破：全新声波技术可从催化剂包覆膜中回收92%的铂

英国莱斯特大学科学家利用超声波实现燃料电池膜高效回收 铂回收率达92% 引领绿色回收技术新突破

来自英国莱斯特大学的研究团队开发出一种可扩展的溶剂浸泡结合超声处理的新技术，可从废旧氢燃料电池中高效回收铂和含PFAS膜材料，实现高达92%的催化剂回收率。这一突破性成果不仅提升了燃料电池材料的回收效率，还为氢能源系统的循环经济发展提供了可持续、低成本和环保的新路径。

催化剂包覆膜（CCMs）广泛应用于氢燃料电池和电解槽中，如公交车和列车等交通工具的动力系统。然而，由于贵金属铂族元素与含氟聚合物膜之间粘附牢固，回收利用极为困难。莱斯特大学团队与庄信万丰（Johnson Matthey）合作，采用有机溶剂浸泡与水相超声联合的方法，成功实现了在室温条件下对催化剂与PFAS膜的高效分离。该方法无需使用强腐蚀性化学品，具有绿色、简便且易于规模化的优势。

“这是一种简单且可推广的方法，我们现在可以在无需使用强酸或其他剧毒溶剂的情况下，将PFAS膜与贵金属分离开来，这将彻底改变燃料电池的回收方式，” 莱斯特大学化学学院的杨剑博士（Dr. Jake Yang）表示，“燃料电池一直被视为清洁能源的重要突破口，但铂族金属的高成本一直是制约因素。这项技术的推广有望建立起贵金属的循环利用体系，使这一清洁能源技术更具可行性。”

在后续研究中，研究人员进一步开发出一种连续剥离系统，使用定制的超声探头（sonotrode blade）产生高频超声波，可在数秒内快速剥离膜层。这一过程中，超声空化效应（微气泡在压力作用下迅速崩塌）产生强烈的剪切力，从而高效释放出铂催化剂。

庄信万丰首席研究科学家Ross Gordon强调：“高强度超声在分离负载催化剂的膜材料中展现出革命性的潜力，为燃料电池回收提供了全新的解决方案。”

该项技术不仅显著提升了燃料电池的可持续性与经济性，也为全球日益增长的氢能源需求提供了重要支撑。同时，该技术还为缓解PFAS“永久化学品”污染问题提供了有效思路——PFAS广泛存在于工业产品中，具有极强的环境持久性，已被证实会污染水体并难以自然降解。

相关论文发表如下：

Tanongsak Yingnakorn, Ross Gordon, Daniel Marin Florido, Christopher E. Elgar, Ben Jacobson, Shida Li, Paul Prentice, Andrew P. Abbott, Jake M. Yang，《使用高强度超声波快速剥离燃料电池催化剂包覆膜》，刊登于《Ultrasonic Sonochemistry》，2025年第116期，论文编号107330。

Tanongsak Yingnakorn, Jennifer Hartley, Molly E. Keal, Ross Gordon, Daniel Marin Florido, Andrew P. Abbott, Jake M. Yang，《通过有机溶液浸泡和水相超声实现燃料电池及水电解器催化剂包覆膜剥离》，发表于《RSC Sustainability》，2025年。

翻译人：高丰言

来源：https://fuelcellsworks.com/2025/05/20/fuel-cells/breakthrough-in-hydrogen-fuel-cell-recycling-new-soundwave-technology-recovers-92-percent-of-platinum-from-ccms