过渡金属元素合金化Pt催化剂是提高氧还原反应（ORR）性能的有效途径，但往往伴随着严重的金属溶解问题，导致合金催化剂稳定性差。
基于此，加拿大西安大略大学孙学良院士等人报道了利用原子层沉积（ALD）技术对Pt表面进行修饰，形成一种新型的Ni-W二聚体结构，而不是形成传统的合金结构。所得NiW@PtC催化剂在液体半电池和实际燃料电池中均表现出比初始Pt/C更好的ORR性能。通过DFT计算，作者研究了高性能的机制。利用Pt(111)模拟Pt纳米颗粒，Pt(111)上的Pt原子是由Ni和/或W单原子沉积而成。加入表面O原子来模拟Ni@PtC、W@PtC和NiW@PtC催化剂中含O的局部环境，ORR自由能谱表明，ORR的速率决定步骤（RDS）始终是O*氢化成OH*，Ni和/或W单原子的修饰增强了活性，Pt箔、Ni@PtC、W@PtC和NiW@PtC的过电位分别为0.65、0.52、0.63和0.47 V。由于表面Pt原子是所有催化剂的活性位点，作者分析了Ni和/或W单原子周围活性Pt位点的投影态密度（PDOS）。Pt的d波段中心为-1.85 eV，Ni@PtC为-1.81 eV，W@PtC为-1.95 eV，NiW@PtC为-1.77 eV。当电子态接近费米能级时，催化剂通常表现出更高的活性。总之，Ni单原子通过调节表面Pt位点的电子结构提高了表面Pt位点的ORR活性，而W单原子由于能够增强O键，从而进一步稳定了Ni单原子，因此具有较高的稳定性。Synergistic Ni-W Dimer Sites Induced Stable Compressive Strain for Boosting the Performance of Pt as Electrocatalyst for the Oxygen Reduction Reaction. Angew. Chem. Int. Ed., 2024, DOI: https://doi.org/10.1002/anie.202318872.
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