负载型铂金属间化合物催化剂因其在质子交换膜燃料电池氧还原反应中的显著活性和耐久性而受到广泛关注。然而，由于对高温条件下金属间化合物催化剂的形成机理了解有限，因此高有序金属间化合物催化剂的合成仍然是一个挑战。

近日，中科大梁海伟教授利用原位HT-XRD来研究碳负载PtFe、PtCo和PtNi金属间燃料电池催化剂的高温退火合成过程中的结构演变。

文章要点

1）研究人员确定了PtFe、PtCo和PtNi依赖于T_PT的演变过程：对于具有高T_PT值的PtFe，合金化和有序化在高温加热阶段同时进行，而对于具有低T_PT值的PtCo和PtNi，合金化和有序化是分开的。研究人员据此设计了合理的退火工艺，将高温合金化和低温有序化阶段分开，从而实现了小颗粒高度有序金属间化合物催化剂的合成。

2）所制备的高度有序的PtFe金属间化合物催化剂用于H₂–O₂燃料电池显示出0.96 A mg_Pt 的高ORR MA，和出色的耐用性。

研究结果强调了理解合金化/有序化阶段在最大化具有实际燃料电池应用可接受颗粒尺寸的负载金属间催化剂的有序化程度中的重要性。

参考文献

Zeng, WJ., Wang, C., Yan, QQ. et al. Phase diagrams guide synthesis of highly ordered intermetallic electrocatalysts: separating alloying and ordering stages. Nat Commun 13, 7654 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-35457-1

https://doi.org/10.1038/s41467-022-35457-1