Developing high-performance and long-lasting electrocatalysts towards oxygen reduction reaction (ORR) remains a critical endeavor for advancements in fuel cell technology. In this work, we successfully synthesized a series of ternary ultrathin PtMIr (M = Ni, Co, Fe, Mn, V, Ti) nanowires (NWs), the ultrathin PtMIr NWs exhibit improved electrocatalytic performance for ORR. Within the series multimetallic NWs, the PtNiIr NWs showcase the most superior activity and stability toward ORR compared to other catalysts. Meanwhile, the effects of Ir doping content on ORR were investigated, the Pt86Ni10Ir4 NWs/C displayed mass activity (MA) of 1.58 A mg−1 and specific activity (SA) of 1.77 mA cm−2 for ORR, which are 10.83 and 9.94 times higher than those of the commercial Pt/C. Strikingly, the Pt86Ni10Ir4 NWs/C catalyst showed an impressive durability, with only a 4.9 % decrease in SA after undergoing 30,000 cycles of durability test. Comprehensive X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analyses have elucidated that the presence ofIr optimizes the electronic structure of nanocrystals, and electron transfer between atoms optimizes electronic structure, which may contribute to the improved catalytic properties.

中文翻译：

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PtMIr（M= Ni、Co、Fe、Mn、V、Ti）纳米线电催化剂在酸性介质中对 ORR


针对氧还原反应 （ORR） 开发高性能和持久的电催化剂仍然是燃料电池技术进步的关键努力。在这项工作中，我们成功合成了一系列三元超薄 PtMIr （M = Ni， Co， Fe， Mn， V， Ti） 纳米线 （NWs），超薄 PtMIr NWs 表现出更好的 ORR 电催化性能。在该系列多金属 NW 中，与其他催化剂相比，PtNiIr NW 表现出最优异的 ORR 活性和稳定性。同时，研究了 Ir 掺杂含量对 ORR 的影响，Pt86Ni10Ir4 NWs/C 的 ORR 质量活性 （MA） 为 1.58 A mg-1，比活性 （SA） 为 1.77 mA cm-2，分别是商业 Pt/C 的 10.83 倍和 9.94 倍。引人注目的是，Pt86Ni10Ir4 NWs/C 催化剂表现出令人印象深刻的耐久性， 经过 4.9 次循环的耐久性测试后，SA 仅降低了 30,000%。全面的 X 射线光电子能谱 （XPS） 分析阐明，Ir 的存在优化了纳米晶体的电子结构，原子之间的电子转移优化了电子结构，这可能有助于改善催化性能。