质子交换膜燃料电池的催化剂层因为存在复杂的化学环境和非常有限的传质，严重限制质子交换膜燃料电池的性能。

有鉴于此，华中科技大学李箐、南方科技大学王湘麟等在通过静电纺丝方法制备多孔碳纤维基底修饰原子分散Co-N₄/C位点和L_1o-PtCo金属间纳米粒子，实现了优异的ORR电催化活性和稳定性。

主要内容

（1）

这种催化剂具有合适的孔结构和均匀的离子聚合物分布，因此催化剂层表现优异的与压力有关氧传输阻力（R_O2^PI = 0.0321 s cm^–1），优异的离子聚合物-催化剂接触（干质子的接触率达到92 %）。

（2）

催化剂层具有优秀的起始质量活度（0.61 A mg_Pt^-1）和优秀的耐久度，在50000和100000圈循环过程后，性能分别保留99 %和73 %，指标超过美国能源部制订的2025目标，是目前相关报道的燃料电池催化剂性能最好的一批材料之一。

通过DFT理论计算说明，H₂O₂能够快速的从Co-N₄位点移动到L_1o-PtCo进行分解，是实现快速ORR反应动力学的关键。Co-N-PCNF和L_1o-PtCo之间具有较强的结合力，改善催化剂的稳定性。

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Jiaoyang Lai, Shaoqing Chen, Xuan Liu, Xiaoyu Yan, Zhuhuang Qin, Linfeng Xie, Zijie Lin, Zhao Cai, Yupei Zhao, Hsing-Lin Wang*, Yunhui Huang, and Qing Li*, Synergy between Intermetallic Pt Alloy and Porous Co–N₄ Carbon Nanofibers Enables Durable Fuel Cells with Low Mass Transport Resistance, ACS Catal. 2023, 13, 11996–12006

DOI: 10.1021/acscatal.3c02152

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.3c02152