轴向O配位Fe-N-C催化剂

电荷转移通道强化ORR

通过气相表面处理在富石墨氮碳载体上构建轴向O原子连接的单原子Fe位点，形成电荷转移通道，显著提升氧还原反应性能。

Zhang, Zheng · Li, Rui · Wang, Zhang

Small 2024

参数信息

半波电位

0.905 V

锌空电池比容量

884 mAh g-1

技术优势

活性位点电荷密度优化

轴向O原子在富石墨氮碳载体与单原子Fe位点之间形成电荷转移通道，调节Fe中心的电子结构。

超越商业Pt/C

O─Fe─N─C催化剂的ORR性能和锌空电池比容量均优于商业Pt/C催化剂。

普适合成策略

气相表面处理方法可制备一系列轴向配位的X─Fe─N─C（X = O, P, S）单原子催化剂。

应用场景

• ORR电催化剂：提供高活性氧还原催化位点，降低过电位。
• 锌空电池：作为阴极催化剂提升电池比容量和能量效率。
• 燃料电池阴极：替代铂基催化剂降低阴极成本并保持性能。
• 单原子电催化剂：验证轴向配位工程对单原子活性位点的调控作用。