on style="white-space: normal; line-height: 1.75em; margin-left: 8px; margin-right: 8px; margin-bottom: 1em;">质子交换膜燃料电池被认为是用可再生能源替代传统化石燃料的最有希望的候选者之一。对于用于质子交换膜燃料电池的电催化剂，由于非贵金属芯引起的强应变效应，PtM3合金表现出优异的氧还原反应(ORR)活性。然而，非贵金属在酸溶液中会被严重腐蚀。为解决上述问题，华中科技大学王得丽和香港理工大学朱叶等通过Co预嵌入和随后的浸渍-还原方法成功制备了空心多孔N掺杂碳球包覆的PtCo3金属间化合物电催化剂(O-PtCo3@HNCS)。中空的N掺杂碳壳作为保护性“盔甲”，不仅可以抑制有序高温过程中的烧结，还可以抑制电化学电位循环过程中的聚集、团聚和金属浸出。此外，得益于独特的中孔主导结构，可以实现与增强活性相关的加速传质，O-PtCo3@HNCS在0.9 V时的质量活度(MAs)是O-PtCo3/HNCS和Pt的2.3倍和4.5倍；O-PtCo3@HNCS在30000次循环后，半波电位的损失可忽略不计。电化学稳定性测试表明，有序结构和碳封装应该是提高ORR活性和耐久性的主要原因(碳包封既可以阻碍纳米颗粒在载体上的移动，又可以减缓易损金属的浸出)。对于O-PtCo3/HNCS中的Co大量浸出，这是除颗粒生长外ORR性能减弱的另一个主要原因。该工作中的初步研究结果可能为深入了解封装策略和设计用于各种应用的高活性和稳定性的低成本催化剂提供指导。Hollow Porous Carbon-Confined Atomically Ordered PtCo3 Intermetallics for an Efficient Oxygen Reduction Reaction. ACS Catalysis, 2022. DOI: 10.1021/acscatal.2c01541
