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邢巍等Angew：稀土掺杂Pt合金催化剂实现长寿命燃料电池

时间：2023-12-26 来源：浏览：

邢巍等Angew：稀土掺杂Pt合金催化剂实现长寿命燃料电池

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如何缓解 Pt 合金催化剂的性能衰减，并且保持高质量活性和高寿命是个挑战性非常大的课题。

有鉴于此， 中国科学院长春应化所邢巍、王颖、中国科学技术大学葛君杰、南洋理工大学 Siyuan Zhu 等报道通过引入稀土能够在此表面结合氧，延缓吸附氧与表面 Pt 原子之间的交换，并且能够阻碍 Pt 溶解，解决了这个 Pt 合金催化剂长期存在的问题。

本文要点

要点1. 这种方法使用高温熵驱动方式在 Pt ₃ Ni 中引入 Gd-O 偶极结构，并且通过 XAS 表征验证说明。 Gd-O 修饰的 Pt ₃ Ni 催化剂的功率高达 0.93 W cm ^-2 ，在 0.8 V 的电流密度达到 562.2 mA cm ^-2 ，比 DOE 制定的目标更好。

要点2. 在 40000 次加速老化测试过程之后的质量活性仍达到 1.04 A mg _Pt ^-1 ，这个数值比 DOE 2025 目标数值（ 0.44 A mg _Pt ^-1 ）高 2.4 倍，这是因为通过延缓氧交换弱化了 Pt-O _ads 化学键相互作用。

Liting Yang, Jingsen Bai, Nanshu Zhang, Zheng Jiang, Ying Wang, Meiling Xiao, Changpeng Liu, Siyuan Zhu, Zhichuan J. Xu, Junjie Ge, Wei Xing, Rare Earth Evoked Subsurface Oxygen Species in Platinum Alloy Catalysts Enable Durable Fuel Cells, Angew. Chem. Int. Ed. 2023

DOI: 10.1002/anie.202315119

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202315119

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