在电催化剂中设计高效表面/界面是燃料电池商业化的关键。

近日，厦门大学黄小青教授，Lingzheng Bu，香港理工大学黄勃龙教授构建了一类具有三维表面/界面的多孔PtTeRh纳米棒（NRs），用于实用燃料电池的高效氧还原反应（ORR）催化剂。

文章要点

1）优化后的多孔Pt₆₁Te₈Rh₃₁ NRs/C的ORR动力学提高了14倍，MEA电极组件性能显著（归一化功率密度为1023.8 W g^-1_Pt，240 h耐久性测试后电池电压损失仅为1.3%）。

2）即使在恶劣的燃料电池运行条件下，它也可以轻松实现比商用铂/碳(1338.8 mW cm-2)高得多的功率密度(1976.1 mW cm-2)。同时，经过30000次的加速应力试验，其峰值功率密度损失了14.2%，而在相同的试验条件下，工业Pt/C的峰值功率密度损失了25.7%，这表明它是一种高活性和耐用的MEA阴极催化剂。

3）密度泛函理论(DFT)计算揭示了优化ORR过程中电子转移的Pt位和Rh位的逆氧化还原趋势。Te激活了强大的p-d耦合，并保持了强大的电活性，从而实现了出色电活性和耐用性。

这项工作代表着在为实际燃料电池应用合理设计多组分纳米材料方面取得的重大进展。

参考文献

Lingzheng Bu, et al, Three-dimensional porous platinum-tellurium-rhodium surface/interface achieve remarkable practical fuel cell catalysis, Energy Environ. Sci., 2022

DOI: 10.1039/D2EE01597H

https://doi.org/10.1039/D2EE01597H