High vacancy formation energy boosts the stability of structurally ordered PtMg in hydrogen fuel cells

空位缺陷 材料科学 结晶学 化学物理 化学工程 化学 有机化学 工程类
作者
Caleb Gyan‐Barimah,Mantha Sai Pavan Jagannath,Ha‐Young Lee,Yi Wei,Cheol-Hwan Shin,Muhammad Irfansyah Maulana,J.S. Kim,Graeme Henkelman,Jong‐Sung Yu
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1) 被引量:11
标识
DOI:10.1038/s41467-024-51280-2
摘要

Alloys of platinum with alkaline earth metals promise to be active and highly stable for fuel cell applications, yet their synthesis in nanoparticles remains a challenge due to their high negative reduction potentials. Herein, we report a strategy that overcomes this challenge by preparing platinum-magnesium (PtMg) alloy nanoparticles in the solution phase. The PtMg nanoparticles exhibit a distinctive structure with a structurally ordered intermetallic core and a Pt-rich shell. The PtMg/C as a cathode catalyst in a hydrogen-oxygen fuel cell exhibits a mass activity of 0.50 A mgPt−1 at 0.9 V with a marginal decrease to 0.48 A mgPt−1 after 30,000 cycles, exceeding the US Department of Energy 2025 beginning-of-life and end-of-life mass activity targets, respectively. Theoretical studies show that the activity stems from a combination of ligand and strain effects between the intermetallic core and the Pt-rich shell, while the stability originates from the high vacancy formation energy of Mg in the alloy. Fuel cells are promising for various applications but need durable electrocatalysts. Here, the authors present a solution-phase derived Pt-Mg alloy endowed with a Pt-rich shell and an intermetallic core, showing high durability and activity.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
jimmy发布了新的文献求助10
1秒前
zyf发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
hhhhh完成签到 ,获得积分10
1秒前
泥花发布了新的文献求助10
3秒前
左丘以云发布了新的文献求助20
4秒前
打打应助金www采纳,获得10
5秒前
是阮软不是懒懒完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
勤恳的素阴完成签到 ,获得积分10
9秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
BareBear应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
嗯嗯完成签到 ,获得积分10
10秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
化工兔应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
贺可人完成签到,获得积分10
10秒前
LaTeXer应助科研通管家采纳,获得100
10秒前
10秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
化工兔应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得30
10秒前
11秒前
冰海发布了新的文献求助10
11秒前
Mg完成签到,获得积分10
12秒前
田様应助superhero采纳,获得10
12秒前
13秒前
wjl1999完成签到 ,获得积分10
13秒前
左丘以云发布了新的文献求助10
13秒前
红烧驱逐舰完成签到,获得积分10
14秒前
张姝凤发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
zzy完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
Ava应助chaserlife采纳,获得10
17秒前
爆米花应助冰海采纳,获得10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Zeolites: From Fundamentals to Emerging Applications 1500
Encyclopedia of Materials: Plastics and Polymers 1000
Architectural Corrosion and Critical Infrastructure 1000
Early Devonian echinoderms from Victoria (Rhombifera, Blastoidea and Ophiocistioidea) 1000
Hidden Generalizations Phonological Opacity in Optimality Theory 1000
Handbook of Social and Emotional Learning, Second Edition 900
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4920224
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4191872
关于积分的说明 13019652
捐赠科研通 3962608
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2172148
邀请新用户注册赠送积分活动 1190024
关于科研通互助平台的介绍 1098834