中科大吴宇恩团队AM: 双层限域设计用于提高金属间纳米颗粒在燃料电池中的稳定性

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第一作者：田琳，高晓平，朱孟钊 通讯作者：吴宇恩，夏静，周煌，武志俊 通讯单位：中国科学技术大学 论文DOI：10.1002/adma.202417095 全文速览 在质子交换膜燃料电池（PEMFCs）长时间运行过程中，维持低铂催化剂的稳定性仍然是一个巨大挑战。本工作提出了一种双重限域设计，显著提高了金属间化合物纳米颗粒的稳定性，同时保持其在PEMFCs中的高催化活性。首先，我们在Pt纳米颗粒表面包覆了碳壳，形成碳限域。其次，在退火过程中引入氧气，选择性地腐蚀碳壳以暴露活性表面，并诱导表面过渡金属的偏析，形成Pt-skin限域。总体而言，金属间化合物纳米颗粒通过碳和Pt-skin限域保护，以应对PEMFCs的苛刻环境。双层限域的Pt 1 Co 1 催化剂在PEMFCs测试中表现出0.9 V下，1.45 A mg Pt -1 的卓越质量活性，经过30,000个循环后仅衰减17.3%，且未观察到明显的结构变化 ………………………………