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開發燃料電池Pt基催化劑材料并且將Pt基催化劑的性能達到高活性、穩定性、低價格等優勢具有非常大的困難和挑戰。

有鑒于此，布魯克海文實驗室Kotaro Sasaki、廈門大學鄭金成等報道以Pt元素富集的殼、N摻雜PtCoFeNiCu核構筑摻雜氮的高熵合金電催化劑（N-Pt/HEA/C）。

主要內容

（1）

N-Pt/HEA/C催化劑在圓盤電極條件下測試ORR電催化反應中實現高達1.34 A mg_Pt^-1的質量活性（0.9 V），這個性能比Pt/C催化劑以及大多數報道的二元/三元Pt基催化劑的性能都更好。N-Pt/HEA/C催化劑在旋轉圓盤體系或者膜電解槽體系測試時都表現優異的穩定性。

（2）

我們通過Operando XAS測試表征和理論計算，說明N-Pt/HEA/C催化劑具有增強ORR催化活性的原因是N摻雜效應導致催化劑表現更好的反應中間體物種吸附。此外，我們發現通過生成多種不同的金屬-N化學鍵，改善3d過渡金屬元素的耐腐蝕，改善催化劑在ORR催化反應中的持久性。

參考文獻

Xueru Zhao, Hao Cheng, Xiaobo Chen, Qi Zhang, Chenzhao Li, Jian Xie, Nebojsa Marinkovic, Lu Ma, Jin-Cheng Zheng*, and Kotaro Sasaki*, Multiple Metal–Nitrogen Bonds Synergistically Boosting the Activity and Durability of High-Entropy Alloy Electrocatalysts, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.3c08177

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c08177