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對(duì)于質(zhì)子交換膜燃料電池PEMFC，發(fā)展高效耐腐蝕的ORR催化劑是至關(guān)重要的。有鑒于此，華中科技大學(xué)李箐教授等通過(guò)一種新型的反應(yīng)性金屬-載體相互作用，制備擔(dān)載于金屬氧化物上的Pt金屬間合金納米粒子催化劑。

本文要點(diǎn)

（1）

通過(guò)Ni摻雜ZrO₂作為基底，擔(dān)載L10PtNi納米粒子。由于在反應(yīng)性的金屬-載體相互作用過(guò)程中Ni能夠發(fā)生位置轉(zhuǎn)移，因此增加基底內(nèi)的氧缺陷密度，提高Pt位點(diǎn)的電子密度。

（2）

優(yōu)化的L10-PtNi-Ni/ZrO₂-RMSI催化劑具有非常好的穩(wěn)定性，在半電池中進(jìn)行400,000圈加速老化測(cè)試后的質(zhì)量活性損失僅為17.8 %，在0.9 V的質(zhì)量活性達(dá)到0.76 A mg_Pt^-1，峰值功率密度達(dá)到1.52/0.92 W cm^-2（H₂-O₂/空氣），性能是目前報(bào)道的性能最好的Pt基ORR催化劑。DFT理論計(jì)算結(jié)果顯示，L10-PtNi-Ni/ZrO₂-RMSI催化劑的ORR反應(yīng)能壘比直接擔(dān)載催化劑的L10-PtNi-Ni/ZrO₂更低，這是因?yàn)镻t和*OH之間的Bader電荷轉(zhuǎn)移減少導(dǎo)致。此外，L10-PtNi-Ni/ZrO₂-RMSI催化劑具有更好的穩(wěn)定性，這是因?yàn)檎掣侥芤约癗i空穴的形成能提高導(dǎo)致。

參考文獻(xiàn)

Zijie Lin, Nadaraj Sathishkumar, Yu Xia, Shenzhou Li, Xuan Liu, Jialun Mao, Hao Shi, Gang Lu, Tanyuan Wang, Hsing-Lin Wang, Yunhui Huang, Lior Elbaz, Qing Li, Tailoring Zirconia Supported Intermetallic Platinum Alloy via Reactive Metal‐Support Interactions for High‐Performing Fuel Cells, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202400751

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202400751