該催化劑為超立方體框架結(jié)構(gòu)图漓，在氫氧燃料電池陰極反應(yīng)中表現(xiàn)出高活性和高穩(wěn)定性逸寓，為今后相關(guān)電催化劑的設(shè)計(jì)提供了新思路母谎。該成果日前發(fā)表于《美國化學(xué)會志》峡眶。

燃料電池是一種化學(xué)電池剧防，它利用物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)釋出的能量，直接將其變換為電能骡榨。當(dāng)前爹舱，電池陰極氧還原反應(yīng)的鉑基催化劑活性和穩(wěn)定性較低，制約了電池輸出功率和充放電循環(huán)次數(shù)寻僧，從而增加了整個(gè)燃料電池的成本皿遏。因此，高活性堪渠、高穩(wěn)定性的陰極催化劑制備丧忍，成為氫氧燃料電池研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。

中國科大團(tuán)隊(duì)受三維立方體向四維超立方體演變的啟發(fā)陶握，將鈀鉑均勻合金立方體進(jìn)行氧化刻蝕参挨，通過精準(zhǔn)調(diào)控鈀原子去除和余下鈀原子、鉑原子重排禁歧，得到鈀鉑合金超立方體框架結(jié)構(gòu)亮蜓。此外嘉容，通過調(diào)節(jié)初始立方體中鈀、鉑比例挠囚，還可以得到八足體和立方框架結(jié)構(gòu)饿呢。

在電池陰極催化測試中，立方框架結(jié)構(gòu)堪遂、超立方體結(jié)構(gòu)和八足體結(jié)構(gòu)的單位質(zhì)量活性介蛉，分別達(dá)到商用鉑碳催化劑的4.1倍、11.6倍和8.3倍溶褪。理論計(jì)算表明币旧，超立方體表面晶面的氧吸附能最接近于理論最優(yōu)值，這一趨勢與實(shí)際測試的氧還原活性順序相一致竿滨。