直接甲醇燃料电池（DMFC）是一种清洁的能量转换装置，但是甲醇从阳极渗透到阴极的问题会严重降低催化剂催化阴极氧还原反应的活性和燃料电池的效率。因此，开发同时具有优异的ORR催化活性和抗甲醇毒化性能的高效催化剂依然具有挑战。

最近，苏州大学的黄小青教授和南京师范大学的李亚飞教授以乙酰丙酮钯和碲酸为前驱体盐，以PVP为表面活性剂，以DMAC为溶剂，通过180℃油浴2h，成功合成了高度分散的Pd20Te7相六边形纳米板，其平均粒径在50nm左右。通过LSV测试结果表明Pd-Te/C的E1/2高达0.9V，0.9V时的质量比活性高达0.3A/mg；2万圈的ADTs后，Pd-Te/C的E1/2仅降低了16%，具有优异的ORR催化活性和稳定性，远优于商业化Pt/C催化剂。

通过在O₂饱和的0.1M KOH溶液里加入不同浓度的甲醇溶液表明即使加入0.3M的CH₃OH溶液，Pd-Te/C的LSV曲线中只会出现微小的CH₃OH氧化峰；通过在碱性DMFC中以Pd-Te/C作为阴极催化剂表明DMFC的最大功率密度随着甲醇浓度的升高而增大，说明Pd-Te六边形纳米板具有优异的抗甲醇毒化的性能。通过DFT计算表明Pd-Te六边形纳米板具有优异的ORR催化活性和抗甲醇毒化性能归因于Pd原子偏离了典型的六方密堆积型结构的特殊原子排列。这项工作为制备和设计同时具有优异的ORR催化活性和稳定性的2D-Pd基催化剂提高了一种新的策略。相关研究成果以“Atomically deviated Pd-Te nanoplates boost methanol-tolerant fuel cells”为题发表在国际知名期刊Science Advances上。

原文链接：https://advances.sciencemag.org/content/6/31/eaba9731

（陈圳杰）