人们发现Pt金属间催化剂是能够用于质子交换膜燃料电池的高活性ORR电催化剂，但是目前Pt金属间催化剂面临着难以合成规则且超小的纳米粒子。

有鉴于此，中国科学院上海硅酸盐研究所施剑林院士、崔香枝研究员等报道氧空穴原子扩散策略，实现了通过机械合金化，降低原子无序变成有序的改变的能垒，通过强M-O-C化学键抵抗颗粒烧结。

本文要点

（1）

这种合成技术得到纳米尺寸的核壳结构，以规则的PtM作为核，以2~3层原子厚度的Pt作为壳。而且这种合成方法能够拓展合成多组分PtM体系，包括M=Co, FeCo, FeCoNi, FeCoNiGa。

（2）

通过压缩应力形成的电子富集Pt壳层产生Fermi能级之下的增强反键轨道占据，加快OH*脱附动力学。优化的PtCo-O/C-6催化剂具有优异的ORR性能，质量活性达到1.28 A mg_Pt^-1（0.9 V_iR-free），H₂-O₂燃料电池或H₂-空气燃料电池的峰值功率密度达到2.38/1.25 W cm^-1。而且具有优异的稳定性，在50 h的持久性测试过程中性能损失仅为~1 %。此外，作者建立了有序金属间催化剂形成机理与空穴之间的关系。这项研究开发了大规模制备规则有序纳米尺寸Pt金属间催化剂的普适性方法。

参考文献

Fantao Kong, Yifan Huang, Xu Yu, Min Li, Kunming Song, Qiuyun Guo, Xiangzhi Cui*, and Jianlin Shi*, Oxygen Vacancy-Mediated Synthesis of Inter-Atomically Ordered Ultrafine Pt-Alloy Nanoparticles for Enhanced Fuel Cell Performance, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c07185

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c07185