开发燃料电池Pt基催化剂材料并且将Pt基催化剂的性能达到高活性、稳定性、低价格等优势具有非常大的困难和挑战。

有鉴于此，布鲁克海文实验室Kotaro Sasaki、厦门大学郑金成等报道以Pt元素富集的壳、N掺杂PtCoFeNiCu核构筑掺杂氮的高熵合金电催化剂（N-Pt/HEA/C）。

主要内容

（1）

N-Pt/HEA/C催化剂在圆盘电极条件下测试ORR电催化反应中实现高达1.34 A mg_Pt^-1的质量活性（0.9 V），这个性能比Pt/C催化剂以及大多数报道的二元/三元Pt基催化剂的性能都更好。N-Pt/HEA/C催化剂在旋转圆盘体系或者膜电解槽体系测试时都表现优异的稳定性。

（2）

我们通过Operando XAS测试表征和理论计算，说明N-Pt/HEA/C催化剂具有增强ORR催化活性的原因是N掺杂效应导致催化剂表现更好的反应中间体物种吸附。此外，我们发现通过生成多种不同的金属-N化学键，改善3d过渡金属元素的耐腐蚀，改善催化剂在ORR催化反应中的持久性。

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Xueru Zhao, Hao Cheng, Xiaobo Chen, Qi Zhang, Chenzhao Li, Jian Xie, Nebojsa Marinkovic, Lu Ma, Jin-Cheng Zheng*, and Kotaro Sasaki*, Multiple Metal–Nitrogen Bonds Synergistically Boosting the Activity and Durability of High-Entropy Alloy Electrocatalysts, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.3c08177

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c08177