日本東北大學將高熵合金(High Entropy Alloy)利用做為燃料電池的電極觸媒材料，成功地顯著提升了電池性能，研究成果將可望促進高性能車用燃料電池觸媒的開發。
在燃料電池用觸媒方面，鉑(Pt)與鈷(Co)等過渡金屬合金化的觸媒已達到實用化，且表現出比鉑更高的活性。然而由於燃料電池發電時的強酸性，Pt-Co合金觸媒在電位波動劇烈的環境下Co氧化溶出，以致仍有耐久性的課題待解決。
有鑑於此，東北大學與日本產業技術綜合研究所(AIST)將焦點著重於兼具活性與耐用性的材料，即混合了5種元素之高熵合金(HEA)與鉑合金化而成的鉑-高熵合金(Pt-HEA)。研究團隊利用弧電漿沉積法(Arc Plasma Deposition)製作了在Pt-HEA表面附近的組成元素分佈或最外表面的原子結構經過原子等級控制之樣本觸媒表面，並就表面微觀結構對活性、耐久性(ORR特性)的影響進行了調查，建構了可解明ORR特性提升機制的HEA電極觸媒實驗研究平台。
研究團隊進一步利用此研究平台製作Pt-HEA(Cr-Mn-Fe-Co-Ni)/Pt(hkl)，並就其單晶表面的表面微觀結構與ORR特性之間的關係進行研究，證實Pt-HEA合金展現了凌駕既有Pt-Co合金的ORR特性。研究團隊表示，與Pt-Co合金相比，Pt-HEA合金的特性顯著提升，且首次以原子級水準解明了觸媒性能提升的機制，今後透過更精密地控制觸媒的原子與奈米構造，將可望藉此加速促進高性能車用燃料電池觸媒的開發。
資料來源：https://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressimg/tohokuuniv_press0728_02web_hea.pdf