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北京大学Nature Commun：高熵合金反位缺陷促进ORR

纳米技术
2025-04-08


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开发具有高活性、低成本且耐用的高效氧还原反应催化剂仍然是一个挑战，阻碍了质子交换膜燃料电池（PEMFCs）的商业化前景。

有鉴于此，北京大学夏定国教授等报道合成了一种具有Pt反位点缺陷（PD-PZFCNC-HEI）的有序PtZnFeCoNiCr高熵金属间化合物电催化剂。这种电催化剂对ORR具有高达4.12 A mgPt-1的质量活性，是商业Pt/C催化剂的33倍。

本文要点：

（1）

以PD-PZFCNC-HEI作为阴极（0.05 mgPt cm-2)组装的质子交换膜燃料电池，展现1.9 W cm-2的峰值功率密度，并且在0.9 V具有3.0 A mgPt-1的高质量活性。

（2）

理论计算结合原位X射线吸收精细结构分析结果表明，缺陷工程优化Pt的电子结构，而且能够激活非贵金属位点活性中心，因此实现了优异的ORR催化活性。

这项研究为开发结构有序的高熵金属间化合物纳米催化剂的提供帮助。


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参考文献

Chen, T., Zhang, X., Wang, H. et al. Antisite defect unleashes catalytic potential in high-entropy intermetallics for oxygen reduction reaction. Nat Commun 16, 3308 (2025).

DOI: 10.1038/s41467-025-58679-5

https://www.nature.com/articles/s41467-025-58679-5




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