熊本大學、東京科學大學、靜岡大學及旭化成組成的研究團隊成功開發出具有高耐久性的非白金燃料電池觸媒。若能藉此減少作為觸媒所需的昂貴白金用量，將有助於燃料電池車(FCV)、綠氫製造設備的普及化。
在各類燃料電池中，質子交換膜型(PEM)已在汽車與家庭用燃料電池等領域達到實用化，但此類電池為提高發電效率，須大量使用白金而造成普及上的瓶頸。
在燃料電池用非白金觸媒的研究中，金屬離子與配體(Ligand)形成的錯合物以金屬原子(M)與4個氮原子結合的「MN₄結構」特別受到關注。而以鐵(Fe)為中心金屬、具FeN₄結構的鐵酞菁(Iron Phthalocyanine)等錯合物觸媒，雖在氧還原反應中具有高活性，但在PEM型燃料電池內部強酸性環境中，鐵會溶解導致觸媒劣化。
為解決此問題，研究團隊著眼於具有14元環配體結構與以鈷(Co)為中心金屬的CoN4結構的高穩定性，並利用一種稱為「14元環鈷錯合物(Co-14MR)」的化合物為基礎開發新型觸媒。此觸媒將Co-14MR固定於碳材上，並在氮氣氣氛中以600℃高溫熱處理合成而成。
研究結果顯示，相較於過去研究常見的16元環鈷錯合物–鈷酞菁基觸媒，新觸媒在活性與耐久性兩方面均有更佳表現。與已知的碳担載14元環鐵錯合物觸媒相比，雖然新觸媒在反應初期的活性較差，但經過1,200次循環後則表現出較高的活性，顯示出優異的耐久性。此外，在PEM型水電解的氫氣生成反應試驗中，也證實活性與耐久性均優於鈷觸媒或鐵觸媒。
研究團隊運用原子解析度電子顯微鏡、同步輻射分析、結晶結構解析等多種手段進行分析，發現600℃熱處理會改變14元環配體部分結構以及鈷的電子狀態。量子化學計算亦顯示，這些結構變化促使觸媒能以更低能量活化氧分子。
進一步深入探討觸媒結構與耐久性之間的關係後發現，鈷與氮之間的鍵長較短，且鈷原子周圍具高對稱性，鈷原子能穩定嵌入於環狀配體的平面內，這些因素皆有助於提升耐久性。此項研究不僅成功開發出高耐久性的鈷系觸媒，亦釐清了提升耐久性的關鍵結構特徵。今後可望以此為設計指引，進一步發展燃料電池用觸媒的非白金化技術。