近日，我校材料學(xué)院團(tuán)隊(duì)在燃料電池催化劑領(lǐng)域的最新研究成果以“Biphase Pd Nanosheets with Atomic-Hybrid RhO_x/Pd Amorphous Skins Disentangle the Activity-Stability Trade-Off in Oxygen Reduction Reaction”為題，發(fā)表在材料/化學(xué)頂級期刊《先進(jìn)材料》（Advanced Materials）上。

創(chuàng)制高效氧還原反應(yīng)（ORR）電催化劑是推動燃料電池技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。然而，高初始活性的ORR催化劑往往穩(wěn)定性不佳。如何在保持高活性的同時確保催化劑的長期穩(wěn)定性，一直是該領(lǐng)域面臨的主要挑戰(zhàn)。研究團(tuán)隊(duì)巧妙設(shè)計并合成了一種獨(dú)特的核殼型雙相鈀納米片（c/a-Pd@PdRh NSs），實(shí)現(xiàn)了ORR活性和穩(wěn)定性的同步顯著增強(qiáng)。該催化劑由超薄的二維晶態(tài)Pd內(nèi)核與富含原子級RhO_x/Pd界面的非晶表面層組合而成。高度雜化的RhO_x/Pd非晶界面提供了大量靈活配位的表面活性位，并實(shí)現(xiàn)了界面電荷的重新分布和反應(yīng)路徑的優(yōu)化，從而大幅度提升了ORR催化活性（5.92 A mg^-1，是商業(yè)Pt/C催化劑的22.8倍）。此外，基于抗腐蝕的Rh物種的結(jié)構(gòu)增強(qiáng)效應(yīng)，雙相c/a-Pd@PdRh NSs催化劑在經(jīng)歷高達(dá)10萬次的加速耐久性循環(huán)測試后，仍然展現(xiàn)出十分優(yōu)異的ORR穩(wěn)定性，有效解鎖了ORR活性與穩(wěn)定性的權(quán)衡難題。

華僑大學(xué)為該論文第一署名通訊單位，材料學(xué)院博士生為該論文共同第一作者，教授為第一通訊作者。河南師范大學(xué)副教授（共同通訊）為該研究提供了理論計算支持。該研究得到國家自然科學(xué)基金、福建省自然科學(xué)基金、福建省化學(xué)學(xué)科聯(lián)盟以及華僑大學(xué)科研基金的資助。