中科院山西煤化所/清华大学Sci. Adv.: 碱金属引导合成具有CoN4位点的Co-N-C催化剂

主要观点总结

本文报道了中国科学院山西煤炭化学研究所尹熙研究员团队与清华大学干林副教授合作的研究成果，关于碱金属在合成具有CoN4位点的Co-N-C催化剂中的调控作用。研究通过牺牲性碱金属形成金属空位-N x碳模板，调控MN x位点的形成统计规律，为理性设计具有明确MN x位点的复杂M-N-C电催化剂提供了可能。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

金属和氮共掺杂碳（M-N-C）电催化剂在多种关键反应中展现出优异的电催化活性，包括氧还原反应、析氧反应、析氢反应、二氧化碳还原反应以及氮还原反应。

关键观点2: 研究现状

尽管已经为M-N-C催化剂开发了多种合成方法，但其具体的形成机制仍不了解，特别是MN x位点的形成统计规律。理性设计和合成具有所需MN x部分的M-N-C催化剂是一项巨大的挑战。

关键观点3: 研究创新

通过使用牺牲性碱金属形成金属空位-N x碳模板，调控Co-N-C催化剂中CoN 4位点的形成。基于MN x 位点中M的锚定能构建了概率权重函数，作为描述MN x形成统计规律的描述符。通过合成具有CoN 4位点的Co-N-C催化剂，在阴离子交换膜燃料电池中表现出显著的氧还原活性。

关键观点4: 研究影响

该研究强调了MN x位点形成的统计热力学，为理性设计具有明确MN x位点的复杂M-N-C电催化剂提供了可能。