ORR，Nature Materials!

本研究聚焦于阴离子交换膜燃料电池阴极氧还原反应缓慢动力学的核心瓶颈。针对碱性介质中ORR活性趋势与酸性介质显著不同、传统火山图失效的问题，研究团队创新性地提出了一个综合考虑羟基覆盖度与界面电场影响的修正火山图理论模型，成功解释了Pd在碱性介质中活性超越Pt的“pH依赖活性反转”现象，并预测通过张应变增强Pt的氧结合能可优化其碱性ORR活性。基于此理论指导，研究团队设计并合成了以氢化钯纳米片为核、外覆张应变Pt{111}晶面壳层的三明治核壳结构催化剂。该催化剂在旋转圆盘电极测试中展现出远超商用Pt/C的质量活性与比活性，并在燃料电池单电池测试中，于极低铂族金属载量下实现了优异的峰值功率密度，总催化剂成本接近美国能源部终极目标，为AEMFC的商业化扫清了关键障碍。