氧還原反應(yīng)（ORR）動力學(xué)緩慢和Pt基催化劑耐久性不佳嚴(yán)重阻礙了質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFCs）的商業(yè)化。

基于此，福州大學(xué)程年才教授等人報(bào)道了通過活性氮摻雜多孔碳（a-NPC）的約束效應(yīng)，定制了由Pt基金屬間核施加的Pt皮的晶格壓縮應(yīng)變，以實(shí)現(xiàn)高效的ORR。優(yōu)化后的L1₂-Pt₃Co@ML-Pt/NPC₁₀催化劑具有優(yōu)異的質(zhì)量活性（1.72 A mg_Pt^?1）和比活性（3.49 mA cm_Pt^?2），分別是商用Pt/C的11倍和15倍。

此外，L1₂-Pt₃Co@ML-Pt/NPC₁₀在30000次循環(huán)后仍保持98.1%的質(zhì)量活性，100000次循環(huán)后仍保持95%的質(zhì)量活性，而Pt/C在30000次循環(huán)后僅保持51.2%的質(zhì)量活性。

在ORR關(guān)鍵中間體的PDOS中，O-物種的S軌道表現(xiàn)出顯著的線性相關(guān)，表明中間體轉(zhuǎn)化效率高，降檔趨勢揭示了高效還原過程。

作者模擬了純Pt、L1₂-Pt₃Co@1ML-Pt和L1₂-Pt₃Co@2ML-Pt上的四-電子(4e^?)ORR過程的自由能圖。L1₂-Pt₃Co@1ML-Pt和L1₂-Pt₃Co@2ML-Pt的氧吸附較純Pt明顯減弱（小G_*O-G_*OH），減輕了中間*OH在Pt上的過量吸附。

但L1₂-Pt₃Co@2ML-Pt的氧吸附強(qiáng)度太弱，導(dǎo)致從*OH的去除到*O₂的活化有一個(gè)決定速率的步驟轉(zhuǎn)移

此外，聚集在表面Pt原子附近的電子可以在ORR中快速地向反應(yīng)中間體提供電子，進(jìn)一步促進(jìn)電催化過程。

對于Pt基合金催化劑，不同金屬（Cr、Mn、Fe、Co、Zn）的引入通過誘導(dǎo)相應(yīng)的晶格應(yīng)變導(dǎo)致Pt的d-帶中心發(fā)生位移，導(dǎo)致Pt原子對中間體的吸附性質(zhì)不同，最終調(diào)節(jié)催化劑的性能同時(shí)，L1₂-Pt₃Co@1ML-Pt催化劑由于其更合適的晶格應(yīng)變和比表面電子結(jié)構(gòu)，具有最接近火山頂部的性能。

Tailored Lattice Compressive Strain of Pt-skins by the L1₂-Pt₃M Intermetallic Core for Highly Efficient Oxygen Reduction. Adv. Mater., 2023, DOI: 10.1002/adma.202301310.