黄宏文/王斌/刘茂昌Appl. Catal. B.: 首次报道！ETM Re掺杂PtNiGa NWs用于高效稳定电催化ORR

设计并开发一种活性且耐用的氧还原反应(ORR)催化剂对于燃料电池的商业化至关重要，但实现该目标仍然具有巨大的挑战性。

近日，湖南大学黄宏文、西安交通大学王斌和刘茂昌等首次报道了前过渡金属(ETM)Re在超薄PtNiGa纳米线(Re-PtNiGa NWs)中的微量掺杂，以构建一种集优异活性、长期耐久性和高利用效率于一体的新型催化剂。

Re-PtNiGa NWs具有优异的ORR活性，与商业Pt/C催化剂相比，Re-PtNiGa四金属纳米线的质量活性(3.49 A mg^-1_Pt)和比活性(3.17 mA cm^-2，0.9 V_RHE)分别提高了19.6倍和11.3倍。

此外，Re-PtNiGa四金属纳米线在经过 20000次加速耐久性试验(ADT)循环后，质量活性降低了10.6%。由Re-PtNiGa NW作为阴极组装的H₂-O₂ PEMFC具有出色的长期耐用性，在100小时内输出电流密度的衰减(4.9%)可以忽略不计。

密度泛函理论(DFT)计算表明，由于Re-PtNiGa NW的最佳电子结构和独特结构之间的有利协同作用(Re掺杂剂可以将电子提供给Pt原子，这优化了Pt位点的电子能带结构)，导致含氧物种的结合强度减弱，从而提高ORR活性。

目前的工作不仅提供了一种优异的ORR催化剂来促进燃料电池的商业化，而且还证明了ETM掺杂策略是优化多相催化剂的有效方法。

Trace Doping of Early Transition Metal Enabled Efficient and Durable Oxygen Reduction Catalysis on Pt-based Ultrathin Nanowires. Applied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120918

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黄宏文/王斌/刘茂昌Appl. Catal. B.: 首次报道！ETM Re掺杂PtNiGa NWs用于高效稳定电催化ORR

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