华中科技大学王得丽教授团队提出调控三元金属间化合物的应变和电子结构可以有效提升氧还原反应活性和稳定性，结果表明具有最优应变的PtMnM三元金属间化合物表现出优于二元PtMn金属间化合物的氧还原活性。
铂基金属间化合物由于高度有序的原子排列方式可以为铂表面提供均匀和可控的应变效应，表现出优异的氧还原活性和稳定性，被认为是具有最具应用前景的燃料电池阴极催化剂。然而，铂表面过强的应变将导致对反应物的吸附较弱，反之导致对含氧中间体吸附过强，不利于反应中间体的吸/脱附。因此，调控金属间化合物表面应变从而优化对反应中间体的吸附能可以有效提升氧还原反应动力学。
最近，王得丽教授报道了应变可调的PtMnM/C三元金属间化合物催化剂。通过利用第三种过渡金属取代二元金属间化合物PtMn中的Mn元素引起表面应变，改变过渡金属元素种类能够精准调控表明应变，优化Pt-Pt原子间距，从而有效减弱铂位点对反应中间体的强吸附。另一方面，引入第三种过的金属与Mn元素之间电负性的差异导致铂的电子结构变化，d带中心下降。电化学测试和表征结果表明PtMnM/C的氧还原活性与铂-铂原子间距和d带中心均呈现火山型关系，具有最佳应变的PtMnCo/C表现出优异的活性和耐久性，在0.9 V (vs. RHE)下的质量活性为1.06 A mgPt-1, 是商业Pt/C的4.6倍。此外，在50,000圈ADT循环后半波电位仅下降10 mV，远优于商业Pt/C催化剂。本工作证明了金属间化合物中铂表面应变和电子结构调控氧还原反应活性的能力。
论文作者为华中科技大学博士宋敏，通讯作者为王得丽教授。详见：Min Song, Qian Zhang, Guanyu Luo, Hanyu Hu, Deli Wang. Optimizing the ORR performance of PtMnM ternary intermetallics by tuning the surface strain. Sci. China Chem., 2024, DOI: 10.1007/s11426-024-2312-x.
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