由于嵌入式活性位点的可及性差，铂 (Pt) 基电催化剂在膜电极组件 (MEA) 中的 Pt 利用率和传质不足，限制了它们在聚合物电解质膜燃料电池中的性能。
近日，印第安纳大学-普渡大学印第安纳波利斯分校Jian Xie报道了一种简单而通用的策略，可在碳载体上直接合成高度可及的亚 3 纳米 L10-PtM 金属间纳米粒子。
文章要点
1）这种 L10-PtM 金属间化合物纳米粒子的合成依赖于以 NH2 修饰的碳为种子的单分散 Pt 纳米粒子，这是通过在 Pt 前体 (PtCl62-) 和固定在碳上的质子化铵离子 (NH3+) 之间建立的强静电引力实现的表面。NH2 改性调整了碳载体的孔结构，使 L10-PtM 金属间纳米粒子主要沉积在碳表面的开放介孔中，这些介孔很容易被 MEA 中的氧和质子反应物接近。
2）在这项工作中，研究人员专注于制备以 NH2 改性的 Ketjenblack (PtCo/KB-NH2) 为载体的亚 3 nm L10-PtCo 纳米粒子。 PtCo/KB-NH2 表现出优异的 ORR 活性和耐久性，这源于在 L10-PtCo 核上形成的 2-3 个原子 Pt 层的良好结构。
3）得益于 PtCo/KB-NH2 纳米粒子的高可及性，MEA 提高了 Pt 利用率并降低了传质阻力，从而实现了燃料电池性能的突破。
参考文献
Gong et al., Amino-tethering synthesis strategy toward highly accessible sub-3-nm L10-PtM catalysts for high-power fuel cells, Matter (2022),
DOI：10.1016/j.matt.2022.12.011
https://doi.org/10.1016/j.matt.2022.12.011
