Pd是目前已知的碱性介质中活性最高的氧还原（ORR）电催化剂之一。由于其价格昂贵，开发具有低Pd含量或本征活性高的双金属Pd催化剂可以提高阴离子交换膜燃料电池（AEMFC）的经济性。得益于相对较低的成本，储量丰富，碱稳定性和较高的4 e^-选择性，Ag金属显示出作为次要金属的应用前景。此外，先前的研究报道已经证明了Ag基双金属（如Cu-Ag，Co-Ag和Sn-Ag)和Ag-Pd纳米结构的增强作用，而且基于物理模型，研究人员预测了基于d带变化的优异ORR性能。此外，金属合金化是提高各种电化学可再生能源技术中电催化剂性能和可行性的有力策略。

有鉴于此，美国斯坦福大学Thomas F. Jaramillo报道了通过电子束物理气相共沉积系统合成了Ag_1-xPd_x合金薄膜（0≤x≤1），从而利用Ag-Pd合金化来提高Pd基电催化剂的活性，同时降低贵金属Pd的含量。

文章要点

1）X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）测量表明，金属发生了合金化，生成的薄膜具有预期的标称成分，电化学测试后，标称成分基本保持不变。

2）实验结果显示，在碱性条件下，Pd含量超过40at%的Ag_1-xPd_x催化剂的ORR活性超过了Ag和Pd的线性组合。0.1 M KOH中的循环伏安分析表明，与纯Pd相比，与Ag轻微合金化（如Ag_0.1Pd_0.9），在0.9 V时的本征活性最高可提高5倍。

3）密度泛函理论（DFT）和X射线吸收结果显示，优异的ORR性能主要源于Ag-Pd合金中电子增强的Pd–Pd活性位点，从而提高了其氧结合能。

参考文献

1）Zamora Zeledón, J.A., Stevens, M.B., Gunasooriya, G.T.K.K. et al. Tuning the electronic structure of Ag-Pd alloys to enhance performance for alkaline oxygen reduction. Nat Commun 12, 620 (2021)

DOI：10.1038/s41467-021-20923-z

https://doi.org/10.1038/s41467-021-20923-z