铂金属（PtM，M=Ni，Fe，Co）合金催化剂由于其众所周知的应变和配体效应而表现出高氧还原反应（ORR）活性。然而，这些PtM合金在酸性环境中通常缺乏ORR耐久性，因为合金金属由于其高电负性而容易溶解。

在此，北京大学郭少军教授，新南威尔士大学Chuan Zhao，华中科技大学Liming Yang报道了一种具有低电负性锰收缩的新型PtMn合金纳米枝晶催化剂，用于提高燃料电池的氧还原耐久性。

文章要点

1）PtMn中由Mn收缩引起的适度应变，与可逆氢电极(RHE)相比，在0.9V电压下产生0.53 A mg^-1的最佳氧还原活性。最重要的是，研究表明，相对于众所周知的高电负性镍基铂合金对应物，PtMn纳米枝晶催化剂在酸性溶液中经历了较少的过渡金属溶解，并且在10,000次降解循环后实现了96%的出色质量活性保留。

2）密度泛函理论计算表明，PtMn合金在形成焓和内聚能方面比PtNi合金在热力学上更稳定。

3）基于PtMn纳米枝晶的膜电极组件在低Pt负载量下可提供1.36 W cm^-2的出色峰值功率密度，并在H₂-O₂氢燃料电池中以0.6 V运行50小时以上，并保持高性能。

参考文献

Yan Nie, et al, Low-Electronegativity Mn-Contraction of PtMn Nanodendrites Boosts Oxygen Reduction Durability, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202317987

DOI: 10.1002/anie.202317987

https://doi.org/10.1002/anie.202317987