- Tailoring Co Distribution in PtCo Alloys for Enhanced Oxygen Reduction Reaction Activity and Durability in Fuel Cells

 - Jinhee Lee, Miso Kim, Bongho Lee, Jeonghee Jang, Suhwan Lee, Dae Jong You, Juseok Song, Namgee Jung*

 - Nanomaterials, 2025, 15(9), 657 (IF: 4.3)

 - 2025. DOI: https://doi.org/10.3390/nano15090657

 고분자 전해질 막 연료전지(PEMFC)에서는 백금(Pt) 및 Pt 합금 촉매의 촉매 성능 향상을 위해 많은 연구가 진행되어 왔습니다. PtCo 합금은 Pt 단일 촉매에 비해 우수한 전기화학적 활성을 보이지만, 기존 PtCo 촉매는 구조적 한계로 인해 내구성 문제가 있었습니다.

 본 연구에서는 콜로이드 형태로 미리 제조한 Pt 나노 입자 위에 Co 전구체를 환원시켜 Co를 증착한 후, 고온 열처리를 통해 PtCo 합금 촉매를 합성하였습니다. 이를 통해 Co가 표면 부근에 집중 분포하도록 유도하고, 코어에는 Co 함량을 낮춰 구조적 안정성을 확보하였습니다. Co가 표면에 집중된 구조는 Pt의 전자 구조를 조절하여 Pt–O 결합 강도를 최적화함으로써 촉매 활성을 크게 높였습니다. 이러한 조성 및 분포 제어를 통해 제조된 H-PtCo 촉매는 상용 Pt/C 대비 약 10배 향상된 질량 활성도와 뛰어난 내구성을 보였습니다.