缺乏高效的铂(Pt)基纳米材料仍然是实现高甲酸氧化反应(FAOR)和膜电极组件(MEA)催化直接甲酸燃料电池(DFAFC)技术的巨大而紧迫的挑战。

在此，厦门大学Lingzheng Bu报道了16个Pt基异相纳米海参状催化剂，其中稀土(RE)掺杂的面心立方Pt(fcc-Pt)和三角Pt-碲(t-PtTe₂)配置((RE-Pt)-PtTe₂HPNT)。

文章要点

1）钇(Y)被认为是最佳掺杂剂，以单个位点和簇的形式存在于表面。(Y-Pt)-PtTe₂HPNT/C表现出优异的质量和比活性，分别为6.4 A mg_Pt⁻¹和5.4 mA cm^-2，比商用Pt/C分别高出49.2倍和25.7倍。此外，它实现了485.9 W g_Pt⁻¹的归一化MEA功率密度，是Pt/C的三倍。

2）密度泛函理论计算进一步表明，Y掺杂增强了HCOO*中间体的吸附并抑制了CO中间体的形成，从而促进了FAOR动力学。这项工作强调了稀土金属在Pt基阳极纳米材料异质结构调控中的作用，以实现高效的直接甲酸电催化。

参考文献

Lin, X., Geng, S., Du, X. et al. Efficient direct formic acid electrocatalysis enabled by rare earth-doped platinum-tellurium heterostructures. Nat Commun 16, 147 (2025).

DOI：10.1038/s41467-024-55612-0

https://doi.org/10.1038/s41467-024-55612-0