Nature Energy | 应变调控"三部曲"再添新篇章：临界应变

这篇文章发表于Nature Energy，主要研究了应变调控在电催化剂设计中的新概念——“临界应变”。背景方面，电催化剂的活性和稳定性长期存在矛盾：最优应变可提升活性，但催化剂在电化学环境中易发生表面重构和应变弛豫，导致性能下降。研究目的旨在确定一个不发生不可逆弛豫的临界应变区间，从而在活性和稳定性之间取得平衡。研究通过密度泛函理论计算和电化学实验，系统建立了外延铂薄膜在氧还原反应（ORR）中的临界表面应变区间，揭示了赝晶结构向异变态转变的热力学判据。基于此，开发了Pt/Ir超薄催化剂，其在燃料电池膜电极测试中实现了1.5 A/mgPt的质量活性，经30,000圈加速测试后性能损失不足10%。结论是，该工作为高效稳定催化剂的理性设计提供了理论框架，可推广至多种异质外延功能材料。