数据驱动的PtFeCoNiMnCr高熵合金纳米颗粒作为锌空气电池的双功能氧气催化剂

高熵合金（PtFeCoNi-Mn-Cr）通过原子半径调控结构有序性，结合电负性和混合焓优化电子结构与反应活性，经600℃氢-氩烧结形成L10型六元合金，表现出245mV低氧析过电位和0.944V高氧还原半波电位，组装成锌空气电池实现1.46V开路电位、127.18mW·cm⁻²高功率密度及160小时稳定循环。

高熵合金（HEAs）由于具有较高的有序性，作为锌-空气电池的电催化剂时能够同时具备高催化活性和高稳定性。本文基于有序程度、内在活性和稳定性这三个因素，采用数据驱动的方法筛选出了合适的掺杂元素。原子半径被用作控制结构有序性的动力学参数，而电负性和混合焓则被用来调节电子结构并评估反应的自发性。最终选择Mn和Cr两种元素与PtFeCoNi共同组成了一种六元高熵合金。这种合金在600°C下经过氢-氩烧结后形成了L₁₀型有序结构，在电催化测试（OER/ORR）中表现出优异的催化性能：其OER过电位低至245 mV，ORR半波电位高达0.944 V。当将该催化剂应用于锌-空气电池时，其开路电位为1.46 V，功率密度达到127.18 mW·cm^–2，并且在循环充放电过程中可稳定运行160小时而电流衰减不明显。