【eScience】西湖大学王建辉团队：平衡反应物吸附过程以实现超稳定的电催化甲醇氧化反应

本研究针对电催化甲醇氧化反应（EMOR）长期面临的催化活性与稳定性不足的问题，合成了一种具有表面压缩应变的PtMn浓度梯度合金催化剂（d-PtMn/CC）。研究目的旨在通过调控催化剂结构解决EMOR中毒化机制争议并提升性能。实验结果表明，该催化剂在全pH电解液中EMOR活性是常规Pt/CC的7-14倍，在宽电位范围内具有优异抗毒化性能，基于该催化剂的直接甲醇燃料电池实现了111.6 mW cm⁻²的功率密度并稳定工作10小时以上。机理研究揭示催化剂表面反应物浓度失衡是导致Pt失活的关键原因，而合金配体效应与表面压缩应变的协同作用能维持反应物吸附平衡。结论证实该策略有效解决了EMOR毒化机制争议，推动了直接甲醇燃料电池的实用化发展。