质子交换膜燃料电池(PEMFCs)具有能量转换效率高、零排放等优点，被认为是解决能源短缺和环境污染问题的一种非常具有应用前景的技术。然而，PEMFCs的商业化仍有两个重要的问题需要解决，即氧还原反应(ORR)动力学缓慢和电极稳定性差。研究人员已经证明Pt-Ni合金对ORR具有较高的活性。合金镍可以调节铂的电子性质，从而改变催化表面的氧结合能。研究人员合成了三种不同形貌的Pt-Ni合金，如八面体、枝晶和纳米线。值得注意的是1 d 纳米线获得了越来越多的关注,因为他们的丰富的台阶、边缘、高指数晶面。对于Pt-Ni合金，镍的溶解不利于催化剂的耐久性，甚至比铂的奥斯瓦尔德熟化更严重。以前的工作已经证明，掺杂Au可能是克服这些障碍的有效策略。然而，Au对ORR是惰性的，从而降低了电化学性能。因此，调控三元Pt-Ni-Au体系的组成和结构尤为重要。然而，由于三元体系的复杂性，很少有文献提出三元异构Pt-Ni-Au作为ORR催化剂。

有鉴于此，南京大学邹志刚院士、刘建国教授等人合作，成功地通过简单的溶剂热法合成了具有随机分布的Pt-Ni和Pt-Au相的三元非均相Pt-Ni NWs。

本文要点

1）根据电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)计算，Pt/Ni/Au比值分别为0.65、0.22、0.13。Pt-Ni-Au NWs具有大量缺陷的微观Pt-Ni相和Pt-Au相和调制的电子结构，这起源于特殊的非均质结构。

2）通过综合各向异性一维非均质结构和Au掺杂的优点，三元Pt-Au-Ni NWs不仅对ORR表现出良好的电化学活性，而且经过30000次循环的加速耐久性试验(ADT)，表现出良好的耐久性。此外，Pt-Ni-Au NWs在实际电池中表现出良好的活性和稳定性。

总之，该工作为PEMFCs中多相催化剂的研究和应用提供了一种新的设计思路和方法。

参考文献：

Zhicheng Lin et al. Ternary Heterogeneous Pt-Ni-Au Nanowires with Enhanced Activity and Stability for PEMFC. Chemical Communications, 2020.

DOI: 10.1039/D0CC01554G

https://doi.org/10.1039/D0CC01554G