吴宇恩课题组:具有铁单原子位点的共生拓扑缺陷用于增强电催化氧还原反应

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背景介绍 在电催化领域，具有平面 D 4h 对称FeN 4 结构的原子级分散型Fe-N-C催化剂，已成为电催化氧还原反应（ORR）及相关工业应用（如氢氧燃料电池和锌空气电池）的理想材料。但传统碳载体锚定活性位点时存在传质限制，且Fe-N 4 的高度对称电子结构使得活性中心上氧中间体的结合能过强，进而阻碍了反应动力学。然而，在优化单原子位点活性的研究中，常规策略主要围绕对局部配位微环境的调整展开，且这些策略大多将研究重点聚焦于金属原子附近区域。这类方法主要依靠短程效应来调节中心Fe-N 4 活性位点，由此带来了一系列问题，比如电荷转移效率较低，导致电子传输过程受阻，影响催化反应速率，成为制约该领域发展的重要瓶颈。 成果简介 本工作基于一种共生拓扑碳缺陷与单原子催化剂策略。该策略的核心在于制备原子分散的Fe-N 4 位点 ………………………………