在原子水平上控制多金屬系綜非常具有挑戰性,特別是對于含有超過五種元素的高熵合金。
在此,北京大學夏定國教授報道了一種創新的超小型(~2 nm)PtFeCoNiCuZn高熵金屬間化合物(PFCNCZ-HEI),其具有通過使用空間限制策略合成的良好有序結構。
文章要點
1)通過利用這些組合金屬,PFCNCZ-HEI納米顆粒在0.90V電壓下相對于可逆氫電極進行氧還原反應,實現了2.403 A mgPt-1的超高質量活性,比現有最先進的商業Pt/C高出19倍。
2)以PFCNCZ-HEI作為陰極(0.03 mgPt cm?2)組裝的質子交換膜燃料電池表現出1.4 W cm?2的功率密度和45 W mgPt-1的高質量標準化額定功率。
3)此外,理論計算表明,PFCNCZ-HEI納米顆粒表面非貴金屬原子的外層電子受到調制,呈現出多活性中心的特征。
這項工作為開發用于電催化的高度有序的HEI納米粒子提供了一個有前景的催化劑設計方向。
參考文獻
Tao Chen, et al, An Ultrasmall Ordered High-Entropy Intermetallic with Multiple Active Sites for the Oxygen Reduction Reaction, J. Am. Chem. Soc., 2023
DOI: 10.1021/jacs.3c12649
https://doi.org/10.1021/jacs.3c12649