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具有多个氧还原反应活性位点的超小有序高熵金属间化合物
Journal of the American Chemical Society ( IF 14.4 ) Pub Date : 2023-12-28 , DOI: 10.1021/jacs.3c12649
Tao Chen 1 , Chunyu Qiu 2 , Xinkai Zhang 3 , Hangchao Wang 1 , Jin Song 1 , Kun Zhang 1 , Tonghuan Yang 1 , Yuxuan Zuo 1 , Yali Yang 1 , Chuan Gao 1 , Wukun Xiao 1 , Zewen Jiang 1 , Yucheng Wang 2 , Yan Xiang 3 , Dingguo Xia 1
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在原子水平上控制多金属系综极具挑战性,特别是对于含有超过五种元素的高熵合金。在此,我们报告了一种创新的超小型(∼2 nm)PtFeCoNiCuZn高熵金属间化合物(PFCNCZ-HEI),其具有通过使用空间限制策略合成的良好有序结构。通过利用这些组合金属,PFCNCZ-HEI 纳米颗粒在 0.90 V 电压下与可逆氢电极相比,在氧还原反应中实现了 2.403 A mg Pt –1的超高质量活性,比现有技术高出 19 倍。 -最先进的商业Pt/C。以PFCNCZ-HEI为阴极(0.03 mg Pt cm –2 )组装的质子交换膜燃料电池的功率密度为1.4 W cm –2 ,高质量标准化额定功率为45 W mg Pt –1 。此外,理论计算表明,PFCNCZ-HEI纳米粒子表面非贵金属原子的外层电子受到调制,呈现出多活性中心的特征。这项工作为开发用于电催化的高度有序的 HEI 纳米粒子提供了一个有前途的催化剂设计方向。
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