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ACS Catal.：Pt-Ni納米線作為ORR電催化劑在電位循環(huán)中向分支納米結構的結構轉變

氧還原反應（ORR）是聚合物電解質燃料電池（PEFCs）和金屬-空氣電池的關鍵反應。其中，鉑族金屬（PGMs）被廣泛用作PEFCs中的ORR電催化劑，因為Pt是金屬中最活躍的ORR催化劑。但是，需要進一步提高Pt族金屬基電催化劑的ORR電催化活性以滿足實際需求。

基于此，日本北海道大學Ichizo Yagi和Masaru Kato（共同通訊作者）等人報道了Pt-Ni納米線（NWs）的制備、氧還原反應（ORR）電催化活性以及在有無Pt-Ni納米線（NPs）的情況下在電位循環(huán)中的結構轉變。

研究發(fā)現(xiàn)，NWs的ORR活性在NPs存在下增加了超過25000次潛在循環(huán)，涉及NWs的結構轉變?yōu)橥ㄟ^NPs的Ostwald催熟輔助的分支納米結構。這種結構轉變與表面電子結構變化相結合，原位X射線吸收光譜和一氧化碳（CO）溶出伏安法證實，導致催化活性提高和Pt溶解抑制。

即使在沒有NPs的情況下也觀察到類似的結構轉變，但是在潛在循環(huán)期間溶解了更多的Pt。這些結果表明，結構轉變是基于Pt的NWs所固有的，但由NPs的Ostwald催熟輔助的NWs結構轉變有利于抑制Pt溶解。

納米結構催化劑在潛在循環(huán)下的Ostwald催熟輔助納米結構催化劑的結構優(yōu)化的概念將為開發(fā)高活性、耐用的Pt基電催化劑和相工程納米材料提高指導。

Structural Transformation of Pt-Ni Nanowires as Oxygen Reduction Electrocatalysts to Branched Nanostructures during Potential Cycles. ACS Catal., 2021, DOI: 10.1021/acscatal.1c04597.

https://doi.org/10.1021/acscatal.1c04597.

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