西安交通大学苏进展课题组报道了一种结构有序并锚定在石墨化碳上的铂镍纳米合金氧还原（ORR）催化剂。得益于石墨化碳的高比表面积以及纳米合金颗粒有序结构，这种铂镍纳米颗粒在基于旋转圆盘电极以及质子交换膜燃料单电池的两种测试中都表现出了优异的电催化氧还原活性和耐久性。

质子交换膜燃料电池因其较高的转换效率和零污染和零排放被认为是最重要的氢能应用终端之一。降低质子交换膜燃料电池催化剂中的贵金属含量一直是提高燃料电池商业化竞争力的一个关键因素，而开发高活性的低铂（Pt）催化剂是实现这一目标的重要途径。合成高活性Pt基纳米颗粒的研究主要集中在Pt与过渡金属的合金化方面，进而构建富Pt表面并暴露高指数面。此外，近年来由于石墨碳(GC)具有比传统碳粉更强的抗电化学氧化能力和热稳定性，并且具有高孔隙率和强的金属-碳相互作用，可为金属原子提供丰富的锚定位点，常被选择作为催化剂载体。然而，微观结构无序的碳向高度有序的石墨碳结构转变通常需要极高的温度(2400-3000 °C)，导致合成过程能量消耗大，工序复杂。

引入过渡金属如铁、钴、镍可以作为催化剂，可以将碳的石墨化温度降低到1700°C以下。基于这一特点，西安交通大学苏进展课题组采用一种简单的方法成功合成了负载在石墨碳上的有序的PtNi金属间催化剂。通过高温退火实现PtNi金属间催化剂转化为有序合金结构，显著提高了ORR性能。此外，由于使用了高度石墨化的碳载体和有序结构良好的抗腐蚀性，合成的催化剂（Pt负载为27.6%）在旋转圆盘电极（RDE）和质子交换膜燃料电池（PEMFC）的测试中都显示了比商业Pt/C催化剂更高的活性和ORR反应耐久性。其中在RDE测试中，PtNi/GC-700在0.9V（相对于标氢电极）时具有0.52A·mg_Pt^-1的质量活性和0.69mA·cm^-2的比活性，分别是商业Pt/C的3.7倍和2.8倍。此外，PtNi/GC-700作为PEMFC的阴极催化剂，在相同的Pt负载下，与商业Pt/C相比表现出更高的活性和耐久性。这项工作表明，利用有序的结构和优化的支持材料，可以有效提高铂基电催化剂的性能，获得高性能低贵金属电催化剂。