氢燃料电池非常需要开发用于氢氧化反应（HOR）的高性能铂（Pt）基电催化剂，但它受到碱性介质中缓慢的动力学和严重的一氧化碳（CO）中毒的限制。

在此，厦门大学黄小青教授，Lingzheng Bu探索了一类面选择的 Pt−镍−铟鱼骨状纳米线（PtNiIn FNW），其特征是 Pt₃In 皮的高指数面（HIF）作为高效的碱性 HOR 催化剂。

文章要点

1）令人印象深刻的是，优化的 Pt₆₆Ni₆In₂₈ FNW 显示出最高的质量和比活度，分别为 4.02 A mg_Pt⁻¹ 和 6.56 mA cm⁻² ，分别比商业 PtRu/C 和商业 Pt/C 大 2.0/2.1 和 13.9/15.6 倍。以及具有竞争力的CO耐受能力。

2）具体来说，在 1000 ppm CO 存在的情况下，它们在运行 10000 秒后仅表现出 6.0% 的电流密度衰减，在 2000 秒后表现出 25.7% 的活性损失。此外，同位素实验和密度泛函理论 (DFT) 计算进一步证明，独特的Pt、Ni 和 In 之间的结构和协同作用赋予这些 Pt₆₆Ni₆In₂₈ FNW 优化的氢结合能 (HBE) 和有利的氢氧根结合能 (OHBE)，从而赋予它们优异的碱性 HOR 性能。

PtNiIn FNW 中表面表皮和 HIF 的组合结构将为实现先进非 PtRu 基催化剂在燃料电池及其他领域的潜在应用提供一种可行的方法。

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Liyuan Wang, et al, PtNi/PtIn-Skin Fishbone-Like Nanowires Boost Alkaline Hydrogen Oxidation Catalysis, ACS Nano, 2023

DOI: 10.1021/acsnano.3c02832

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c02832