在碱性介质中，钯和铂是氧还原反应（ORR）中研究最充分的电催化剂。然而，这些电催化剂在燃料电池和金属-空气电池中的大规模应用通常涉及高得多的起始电位和电流密度。为获得高效的ORR电催化剂，人们探索了许多合成策略，如合金形成、核−壳结构、引入载体材料和晶格应变工程等。这些用来提高催化活性的策略通过调节d带中心来调节Pd的电子结构，如轨道填充、外部电子数等。

近日，印度贾瓦哈拉尔尼赫鲁高级科学研究中心Sebastian C. Peter报道了采用简易的非模板辅助机械球磨技术制备了PdBi合金催化剂。揭示了合金大小、应变和描述符物种在调节ORR活性中的潜在作用。通过结构因素和活性描述符的组合，确定了球磨时间与ORR活性之间的关系。

文章要点

1）实验结果显示，优化后的PdBi合金电催化剂表现出最高的应变和最低的Pd−O还原电位，表现出与最先进的Pt/C催化剂相当的ORR活性，甚至优于Pd/C催化剂。

2）研究发现，球磨时Bi的受控溶解导致晶格应变，这有利于中间体在ORR中的最佳吸附功函数。

研究工作将实验和理论相结合展示了一种调整催化剂功函数的新方法，所获得的PdBi催化剂相当于最先进的Pt/C，具有最高的比活性。

参考文献

Shreya Sarkar, et al, Unveiling the Roles of Lattice Strain and Descriptor Species on Pt-Like Oxygen Reduction Activity in Pd−Bi Catalysts, ACS Catal. 2021

DOI: 10.1021/acscatal.0c03415

https://dx.doi.org/10.1021/acscatal.0c03415