电催化氧还原反应（ORR）作为燃料电池和二次金属-空气电池等电化学新能源的正极反应，是电池性能的关键决定因素之一，具有重要的基础研究价值和广泛的应用前景。研究开发高效、稳定且经济的ORR电催化剂，解决ORR动力学迟缓问题，才有可能最终实现电化学新能源的实用化和普及化，各国研究者为之付出了长期不懈的努力和探索。Pt/C作为目前唯一商业化的ORR催化剂，仍面临一系列问题，如Pt的稀缺导致的成本高、稳定性差、易中毒和碳载体易腐蚀等等，限制了燃料电池和二次金属-空气电池的广泛应用。而在Pt催化剂的基础上，引入过渡金属，通过设计复合催化剂的纳米结构，不仅能利用不同金属之间产生的电子协同效应来提高催化剂的活性和稳定性，同时还能降低Pt的用量和成本。此类Pt基复合催化剂的研究对于突破ORR瓶颈问题有重要的研究意义。

近日，上海大学周尉课题组通过简单的一锅水热法合成了负载在科琴黑碳材料表面的超小 Pt@Mn 核壳结构纳米催化剂。催化剂的平均粒径大小为3~4 nm，粒子表面被1 nm 厚度的Pt壳包覆，中心为Mn核。Pt壳表面以Pt(111)晶面为主要结构，且因为和Mn核的相互作用和应力效应，晶间距表现出明显的缩小。ORR性能测试发现，Pt@Mn 核壳结构纳米催化剂在KOH溶液中表现出比商业Pt/C催化剂更好的氧还原活性和稳定性。

同时，还通过改变Pt和Mn摩尔比例，研究了不同组成催化剂的ORR活性。其中，Pt@Mn/C（1:1）催化剂上ORR的峰值电流密度远高于商业Pt/C催化剂，且ORR反应的起始电位接近。甲醇毒化耐受性以及催化剂稳定性结果也显示出Pt@Mn/C（1:1）催化剂的优越性。对Pt@Mn/C催化剂的ORR活性机理分别从电子效应和结构效应等方面进行了分析，为此类特殊结构Pt基催化剂的研究和设计提供了思路。