北京大学/北京化工大学，Nature Catalysis！

该研究发表于Nature Catalysis，由北京大学与北京化工大学合作完成。鉴于铂基催化剂在质子交换膜燃料电池（PEMFCs）中的高成本，以及阴离子（如磺酸根、磷酸根）在铂表面的特异性吸附导致的活性位点阻塞问题，研究团队提出了电极-电解质界面的理性设计策略。研究发现，7-烷基茶碱类化合物可作为双功能分子添加剂，同时增强氧还原反应（ORR）的本征动力学并抑制阴离子吸附。通过单晶伏安、原位表面增强红外光谱及DFT计算，揭示了该添加剂通过促进*O向*OH的转化来加速催化，并将热力学能垒从0.74 eV降低至0.36 eV。该策略在Pt(111)、多晶铂及商业Pt/C催化剂中均验证有效，在磷酸等强吸附阴离子环境下性能提升可达30倍。最终，通过7-乙基茶碱修饰的Pt/C催化剂在PEMFC中实现了性能大幅提升，展示了从基础研究到实际应用的可迁移性。