在苛刻电化学环境中电催化剂的表面极化现象导致电催化剂处于非热力学平衡态，这种现象严重阻碍Pt系催化剂在高性能燃料电池中的热力学稳定性。

有鉴于此，华中科技大学李箐等将具有电子缓冲的元素（价态可变化的金属，M=Ti, V, Cr, Nb）引入金属间的Pt合金催化剂，构筑L_1o-M-PtFe，抑制Pt壳层的表面极化，显著改善Pt合金催化剂的性能和稳定性。

主要内容

（1）

通过原位XAS表征分析发现随着电势的增加，电子缓冲元素尤其是Cr有助于形成电子富集的Pt壳层，降低表面极化以及Pt的拉伸应力。性能最好的L1o-Cr-PtFe/C催化剂实现了优异的ORR性能，当Pt的担载量为0.075/0.125 mg_Pt cm^-2，0.9 V过电势的质量活性高达1.41/1.02 A mg_Pt^-1，额定功率密度 14.0/9.2 W mg_Pt^–1。

（2）

催化剂表现优异的稳定性，在0.8 A cm^-2电流密度进行60000圈的老化测试过程，电压损失仅为20 mV，性能是目前报道最好的ORR催化剂之一。通过DFT理论计算，发现掺入的Cr导致L_1o-PtFe/C的催化活性增强，同时Cr向Pt壳的电荷转移提高催化剂的持久性。

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Xuan Liu, Yuhan Wang, Jiashun Liang, Shenzhou Li, Siyang Zhang, Dong Su, Zhao Cai, Yunhui Huang, Lior Elbaz, and Qing Li*, Introducing Electron Buffers into Intermetallic Pt Alloys against Surface Polarization for High-Performing Fuel Cells, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.3c10681

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c10681