The　exploitation　of　durable　and　highly　active　Pt-based　electrocatalysts　for　the　oxygen　reduction　reaction　(ORR)　is　essential　for　the　commercialization　of　proton　exchange　membrane　fuel　cells　(PEMFCs).　Herein,　we　designed　Pt@Pt　3　Ti　core-shell　nanoparticles　with　atomic-controllable　shells　through　precise　thermal　diffusing　Ti　into　Pt　nanoparticles　for　effective　and　durable　ORR.　Combining　theoretical　and　experiment　analysis,　we　found　that　the　lattice　strain　of　Pt　3　Ti　shells　can　be　tailored　by　precisely　controlling　the　thickness　of　Pt　3　Ti　shell　in　atomic-scale　on　account　of　the　lattice　constant　difference　between　Pt　and　Pt　3　Ti　to　optimize　adsorption　properties　of　Pt　3　Ti　for　ORR　intermediates,　thus　enhancing　its　performance.　The　Pt@Pt　3　Ti　catalyst　with　one-atomic　Pt　3　Ti　shell　(Pt@1L-Pt　3　Ti/TiO　2　-C)　demonstrates　excellent　performance　with　mass　activity　of　592　mA　mg　Pt　-1　and　durability　nearly　19.5-fold　that　of　commercial　Pt/C　with　negligible　decay　(2　%)　after　30,0　0　0　potential　cycles　(0.6-1.0　V　vs.　RHE).　Notably,　at　higher　potential　cycles　(1.0　V-1.5　V　vs.　RHE),　Pt@1L-Pt　3　Ti/TiO　2　-C　also　showed　far　superior　durability　than　Pt/C　(9.6　%　decayed　while　54.8　%　for　commercial　Pt/C).　This　excellent　stability　is　derived　from　the　intrinsic　stability　of　Pt　3　Ti　alloy　and　the　confinement　effect　of　TiO　2　-C.　The　catalyst＇s　enhancement　was　further　confirmed　in　PEMFC　configuration.　(c)　2024　Published　by　Elsevier　Ltd　on　behalf　of　The　editorial　office　of　Journal　of　Materials　Science　&　Technology.