钯钌合金催化剂示意图
和单金属相比，合金能极大的促进催化性能。例如，对于甲醇电催化氧化反应来说，钼钌合金的催化效果远远由于纯钼。钯和钼具有相似的晶格常数，而且价格比钼便宜的多，地壳储存量至少是钼的50倍，目前是公认的较好的钼替代品。而且对于甲酸燃料电池来说，钯的催化效果要优于钼，因为钯主要通过“直接途径”来催化氧化甲酸，不产生一氧化碳等毒性中间产物。但是Pd催化剂稳定性差，容易氧化，也成为直接甲酸燃料电池的一个大问题。因此催化活性与稳定性、性能与成本之间的平衡仍然是直接甲酸燃料电池催化剂设计和制备的关键所在。受到钼钌合金的鼓舞，钯钌合金在理论上是能够提高纯钯催化的活性，并且改善其稳定性的。但是由于受限于Hume-Rothery准则，在任意两种金属间形成均匀的合金是十分困难的。对于块状材料，当温度升值500°C时，只有0.5%的钌能渗透到钯的晶格中。因此，合成均匀的组成可调节的钯钌合金依然是一个挑战。
纳米技术的发展为合金材料的合成提供了锲机。当颗粒降到纳米尺度时，表面自由能会大大的增加，从而两种金属形成合金时所需的生成焓(吉布斯自由能)会大大降低。因此在理论上，当颗粒降到纳米尺度时，两种不溶的块状材料会形成均匀的合金。
日本京都大学于2014年1月22日宣布，成功开发出了钯（Pd）和钌（Ru）在原子水平混合形成的新型合金。此钯钌合金跟元素周期表上位于这两个金属之间的铑（Rh）具有等价的电子状态，因此化学特性相近。钯钌合金的价格低于铑，目前的市场价只有铑的1/3左右，因此可以作为廉价的铑替代品使用。铑一直被用作从汽车尾气中去除碳化氢、一氧化碳（CO）和氮氧化物（NOx）的催化剂（三元催化剂）。
另外，此合金很有望能用作可将CO氧化成CO2去除的催化剂。氧化去除CO对于燃料电池的电池组非常重要。原来是用铑作为催化剂氧化去除CO的，而钯钌合金的氧化去除能力比铑强，因此有助于延长燃料电池电池组的寿命。
由于钯和钌在加热到2000℃以上熔为液态时会发生相分离，因此采用原来的方法无法制成合金。此次，在Pd和Ru以离子状态存在的溶液中将离子还原时，通过把合金颗粒的大小限制在纳米等级方法，才制成了固溶体合金。