重磅！天津大学，100天登顶一篇Science！

在燃料电池催化剂领域，传统热力学控制合成方法受限于吉布斯自由能最小化，必须通过分步、多步骤程序制备复杂结构，过程繁琐且结构精度有限。本研究提出一种非平衡瞬态组装(TA)策略，通过定制周期性热脉冲方案驱动高能瞬态PtFe构型的持续演化，实现了超快速、一步法合成具有原子层精确Pt表层的核壳结构Pt@PtFe-i有序金属间化合物纳米催化剂。该方法绕过了传统的无序合金-有序金属间化合物路径，实现了对Pt表层厚度的原子级精确控制。原子分辨率电子断层扫描揭示，Pt@PtFe-i催化剂在Pt表层内表现出配位依赖的压缩应变，创造了高密度的高活性氧还原反应位点。实验表明，搭载该催化剂的H₂-空气燃料电池在阴极Pt载量仅为0.1 mg/cm²时，峰值功率密度高达1.25 W/cm²，经过30000圈加速耐久性测试后，峰值功率损失仅为3.2%，展现出优异的活性和耐久性。该研究为通过非平衡态级联演化合成传统路径无法获得的复杂结构纳米材料开辟了新途径。