Nature Commun：低熔点金属掺杂改善金属间催化剂性能

纳米技术

2023-09-23

具有高活性和高稳定性的碳基底担载金属间化合物纳米粒子是具有前景的质子交换膜燃料电池ORR催化剂材料，但是金属间催化剂的合成面临着原子有序排列的形成能垒较高问题，这导致较低的排序度和催化剂的活性非常有限。

有鉴于此，中国科学技术大学梁海伟、孔源等报道一种低熔点金属掺杂方法用于合成高度有序的L10 M掺杂PtCo金属间催化剂材料，M=Ga, Pb, Sb, Cu。

主要内容

（1）

发现随着M掺杂剂熔点的降低，M-PtCo掺杂催化剂的有序度提高。理论计算结果说明低熔点金属掺杂降低了原子的扩散能垒。

（2）

制备的掺Ga-PtCo催化剂实现1.07 A mg_Pt^-1的高质量活性（0.9 V, H₂-O₂燃料电池）和1.05 W cm^-2额定功率密度（0.075 mg_Pt cm^-2, H₂-空气电池）。

参考文献

Ru-Yang Shao, Xiao-Chu Xu, Zhen-Hua Zhou, Wei-Jie Zeng, Tian-Wei Song, Peng Yin, Ang Li, Chang-Song Ma, Lei Tong, Yuan Kong & Hai-Wei Liang, Promoting ordering degree of intermetallic fuel cell catalysts by low-melting-point metal doping. Nat Commun 14, 5896 (2023)

DOI: 10.1038/s41467-023-41590-2

https://www.nature.com/articles/s41467-023-41590-2