在质子交换膜燃料电池（PEMFCs）中，大多数转化损失发生阴极氧还原反应（ORR）上。双功能ORR/OER电催化剂有望用于提高质子交换膜燃料电池（PEMFCs）阴极电催化剂的稳定性，因为在启动和关闭期间达到的高电位偏移下，OER与碳载体竞争并因此减轻碳载体氧化成CO₂，后者对催化剂稳定性极其有害。

近日，瑞士伯尔尼大学Matthias Arenz报道了以商业碳为载体制备并测试了负载型单金属Pt NPs、Pt_xIr_y NPs和Pt−IrO₂纳米复合材料，考察了其ORR/OER性能和稳定性。

文章要点

1）实验结果表明，在所研究的电催化剂中，单金属Pt NPs表现出最好的ORR性能，即添加Ir可降低催化剂的ORR性能。在Pt−IrO₂纳米复合电催化剂中，Pt和IrO₂ NPs之间存在电子粒子接近效应，导致Pt NPs的亲氧性增加。而OER的活性趋势则与之相反。在Pt/C催化剂中引入Ir后，OER活性的提高伴随着稳定性的提高。

2）研究人员进行了加速降解试验（ADT），将电催化剂反复暴露在一系列还原和氧化电流下。考察了这些ADT处理对催化剂类型（合金与纳米复合材料）、电化学活性Pt表面积（ECSA）损失以及对ORR和OER活性的影响。此外，还探讨了ADT处理对催化剂组成的影响。

参考文献

Linic, S., Chavez, S. & Elias, R. Flow and extraction of energy and charge carriers in hybrid plasmonic nanostructures. Nat. Mater. (2021)

DOI：10.1038/s41563-020-00858-4

https://doi.org/10.1038/s41563-020-00858-4