FeN5单原子催化剂

自适应碳层稳活性

氮连接碳双层壳以自适应层间距锁定Fe中心,消除活性与稳定性的传统取舍,使燃料电池在长期运行中保持高功率。

Long-Ji, Yuan · Zhen, Miao · Li, Qi · Liu, Zhe · Tao, Gong · Zhao, Han · Li, Shen · Liang, Feng · 吴斌 · Guo, Zhang · 王桢

Angewandte Chemie - International Edition 2026

参数信息

峰值功率密度
1221 mW cm-2
功率保持率
85 %

技术优势

原位修复缺陷

通过碳和氮的补充修复热解引入的缺陷,从而形成更完整的碳结构,为后续活性位点稳定化提供基础。

自适应层间距锚定

氮连接碳双层的层间距可根据催化过程中轴向Fe-N键长的变化自动调整,避免Fe中心因拉伸而脱落,实现长期稳定。

活性稳定兼得

轴向氮配位调制Fe电子结构提升氧还原活性,同时双层结构锁定位点,在实际燃料电池测试中实现了高功率与长寿命的统一。

应用场景