稳定活性PtNi合金催化剂对氧还原反应至关重要。掺杂特定金属是一种经验策略,然而,掺杂剂如何提高PtNi催化剂稳定性的原子级见解仍然难以捉摸。
湖南大学Hongwen Huang等通过钼和金掺杂剂的典型例子,确定了钼和金在稳定PtNi纳米线催化剂中的不同作用。
本文要点:
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具体而言,由于Ni-Mo和Pt-Au的原子轨道之间更强的相互作用,Mo掺杂剂主要抑制Ni原子的向外扩散,而Au掺杂剂有助于表面Pt覆盖层的稳定。在这种原子理解的启发下,作者通过将Mo和Au的不同功能整合到一个实体中来合理地构建PtNiMoAu纳米线。
(2)
因此,组装在燃料电池阴极中的这种催化剂表现出显著的活性和耐久性,甚至超过了美国能源部2025年的技术目标。
参考文献:
Gao, L., Sun, T., Chen, X. et al. Identifying the distinct roles of dual dopants in stabilizing the platinum-nickel nanowire catalyst for durable fuel cell. Nat Commun 15, 508 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-44788-0
https://doi.org/10.1038/s41467-024-44788-0