Pt基纳米晶体因其对氧还原反应(ORR)的高催化活性而被认为是用于质子交换膜燃料电池(PEMFC)的高效且有前景的催化剂。但是热力学稳定相的竞争性形成，具有亚稳态结构的Pd基纳米晶体的合成极具挑战性。

基于此，纽约州立大学宾汉姆顿分校Jiye Fang和美国布鲁克海文国家实验室Lihua Zhang等提出了一种简便的一锅法合成方法，通过控制Pd-Bi纳米晶体的晶体结构以提高碱性介质中氧还原反应(ORR)的催化活性和稳定性。

仅通过在相同条件下改变Pd前驱体的类型，可分别精确地合成具有相当尺寸和形态的单斜结构Pd₅Bi₂和常规面心立方(fcc)结构的Pd₃Bi纳米晶体。碳负载的单斜Pd₅Bi₂纳米晶体在碱性介质中表现出优异的ORR活性，提供高达2.05 A/mg Pd的质量活性(MA)。

经过10,000次ORR耐久性测试循环后，单斜结构Pd₅Bi₂/C纳米催化剂的MA仍然保持在1.52 A/mg Pd，分别是fcc-Pd₃Bi、商业Pd/C和Pt/C电催化剂的3.6倍、16.9倍和21.7倍。

此外，单斜Pd₅Bi₂/C的结构特征耐久性测试后，该纳米晶体具有原始尺寸、形态、组成和晶相的出色保留效果，大大减轻了Bi组分的浸出。这项工作为合成具有亚稳相的多金属催化剂提供了新的见解，并展示了相依赖的催化性能。

Improvement of Oxygen Reduction Performance in Alkaline Media by Tuning Phase Structure of Pd-Bi Nanocatalysts. Journal of the American Chemical Society, 2021. DOI:10.1021/jacs.1c08644