通过催化剂和载体之间的强相互作用进行集成制备是实现用于燃料电池的高效氧电催化的关键。

近日，华中科技大学夏宝玉教授报道了制备了一种用于高效ORR电催化的PtCuCo@Co-N-C复合催化剂。

文章要点

1）利用集成工程技术在多孔富铂合金表面覆盖缺陷碳，从而提高了催化剂的ORR活性、耐蚀性和结构稳定性，其中三元PtCuCo合金与石墨Co-N-C之间的协同作用提供了优化的反应途径和更强的相互作用。此外，多孔的PtCuCo合金和碳网络促进了氧的传输和活性部位的暴露，从而提高了ORR。

2）PtCuCo@Co-N-C复合催化剂在氢气-空气燃料电池中在0.9 V下的质量活性为1.14 A mg_Pt^-1，峰值功率密度为960 mW cm^-2，优于商用Pt/C催化剂（0.12 A mg_Pt^-1和780 mW cm^-2）。

3）理论计算结果表明，多孔铂合金和Co-N-C的多组分效应和合金-碳相互作用的结合是提高ORR电催化性能的原因。

本工作提出的整体结构和协同催化的概念，对今后设计稳健高效的合金催化剂具有重要的指导意义。

参考文献

Lei Huang, et al, Boosting Oxygen Reduction via Integrated Construction and Synergistic Catalysis of Porous Platinum Alloy and Defective Graphitic Carbon, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202111426

https://doi.org/10.1002/anie.202111426