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質子交換膜燃料電池需要高效的催化劑來進行氧還原反應，而核殼結構能夠最大限度地利用貴金屬。有鑒于此，華東理工大學李春忠教授、李會會研究員、日本東北大學李昊等報道開發了一種可控的“碳缺陷錨定”策略制備核殼結構Pt₁Ni₁@Pt。

本文要點

（1）

在缺陷碳載體原位轉化，生成平均尺寸為~2.6 nm的C核殼納米粒子，因此得到Pt₁Ni₁@Pt核殼結構。強烈的Pt-C相互作用有效地抑制了納米粒子的遷移或聚集，即使在經歷了超過70000次潛在循環的穩定性測試后，也只導致1.6%的降解。Pt₁Ni₁@Pt/C催化劑具有較高的氧還原反應質量活性和比活性，在0.9 V下分別達到1.424±0.019 A/mg_Pt和1.554±0.027 mA/cm_Pt²，這歸因于合適的壓縮應變。

（2）

實驗結果與結合了氧還原反應的基本動力學和熱力學的微動力學模型的理論預測基本相符合。研究中獲得一致結果為模型的高準確性和可靠性提供了令人信服的證據。這項工作表明理論指導對于催化劑設計與合適的合成方法之間進行協同作用的重要性，將理論轉化為實驗，為未來的催化劑開發提供了非常寶貴的經驗與幫助。

參考文獻

Cui, J., Zhang, D., Liu, Z. et al. Carbon-anchoring synthesis of Pt₁Ni₁@Pt/C core-shell catalysts for stable oxygen reduction reaction. Nat Commun 15, 9458 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-53808-y

https://www.nature.com/articles/s41467-024-53808-y