碳材料具有适当的物理化学特性，如高表面积、可调节的孔结构、可变的形貌和基于化学改性的多功能表面特性、低成本以及易于从各种前驱体制备，是功能金属部件的理想载体材料。

在工业相关条件下用于电催化的碳基载体

特别是在电化学系统(例如质子交换膜燃料电池，PEMFC和质子交换膜水电解，PEMWE)中，碳材料发挥着至关重要的作用，因为它们可以作为活性金属组分的导电载体。

然而，在电催化领域快速增长的文献中，大多数研究通常集中在商业碳支持的功能性金属或金属氧化物组分上。碳材料作为载体的作用及其对催化性能的影响尚未得到足够的重视，需要学术界和工业界进行更多的研究工作。

该综述由中国石化石油化工研究院林伟教授和清华大学化学系刘立辰教授领导，发表在《科学中国化学》杂志上。

林伟教授和刘立辰教授尝试从工业角度探讨该主题，讨论可以直接测量或在实验中研究的关键参数，以揭示合成-结构-性能关系。

论文从电化学电导率、化学成分、工业条件下的稳定性、传质、本体合成和应用等六个方面系统介绍和阐释了碳载体材料在工业相关条件下在电化学领域的应用以及存在的挑战和未来的突破方向。深入了解。

最后，作者根据在工业研发活动中积累的知识和经验，提出了实际电催化装置中碳载体需要满足的以下关键标准：(1)比表面积> 60 m²/g;(2)电阻率<2.5Ω·m;(3)初生碳粒径<50nm;(4) 可循环使用超过5000次(1.0-1.5V);(5)成本低于4000美元/吨。

具体来说，作者还建议初级碳粒径< 50 nm，因为较小的颗粒可以提高电导率和粘度，增强耐候性，提供更好的补强效果，并提高拉伸强度和耐磨性。此外，较小的粒径与较大的比表面积相关，有利于密集的铂负载和薄催化剂层的构建。

这些关键指标可以作为开发用于PEMFC和PEMWE装置的先进碳载体的指导参数。该论文第一作者为中国石化石油化工研究院薛阳博士。