碳負載金屬間化合物納米顆粒具有高活性和穩定性，是質子交換膜燃料電池（PEMFCs）氧還原反應的正極催化劑。然而，金屬間催化劑的合成存在較大的原子有序擴散勢壘，導致有序度低，性能受限。

基于此，中國科學技術大學梁海偉教授等人報道了一種低熔點金屬摻雜策略，并合成高度有序的L1₀-型M-摻雜PtCo（M=Ga、Pb、Sb、Cu）金屬間催化劑。所制備的高有序Ga摻雜PtCo催化劑（Ga-PtCo IMCs）在H₂-O₂燃料電池中具有1.07 A mg_Pt^?1的高質量活性，在H₂-空氣燃料電池中具有1.05 W cm^?2的額定功率密度，Pt負載量為0.075 mg_Pt cm^?2。

通過DFT計算，作者研究了高有序Ga_0.1-PtCo IMCs催化劑增強的ORR活性。用于計算的結構是由一個完全有序的L1₀ Ga-PtCo或A1 PtCo底層固定，三個頂部松弛的Pt層組成的板，分別表示為L1₀ Ga-PtCo@Pt和A1 PtCo@Pt。不同于L1₀ Ga-PtCo@Pt和Pt，A1 PtCo@Pt的晶格常數來源于T_c上方隨機PtCo的高溫結構。因此，A1 PtCo@Pt的晶格常數通過從頭算分子動力學模擬。

DFT計算表明，三種催化劑的勢能決定步驟（PDS）都是由OO*形成OOH*的步驟，L1₀ Ga-PtCo@Pt、A1 PtCo@Pt和Pt的勢壘分別為0.88、0.97和1.06 eV?？紤]到催化劑的三層Pt殼層，應變效應而非配體效應是導致電子結構和ORR活性變化的主要原因。作者進一步發現晶格應變、d-帶中心和ORR勢能之間存在明顯的相關性：L1₀ Ga-PtCo@Pt的d-帶中心最低，壓縮應變最大，因此ORR活性最高。

Promoting ordering degree of intermetallic fuel cell catalysts by low-melting-point metal doping. Nat. Commun., 2023, DOI: 10.1038/s41467-023-41590-2.