非平面[Fe2S2]簇催化剂

半波电位0.92 V

相邻双铁原子与硫配位打破平面结构，促进氢氧根脱附，氧还原活性优于平面铁氮位点。

Ming, Wang · 张忠 · Zhang, Songlin · 刘伟 · Shang, Wenzhe · Su, Xiaofang · 梁艳 · 王福吉 · 马雪娇 · 刘宜伟 · 李亚栋

Angewandte Chemie - International Edition 2023

参数信息

半波电位

0.92 V

技术优势

氧还原活性更高

半波电位达到0.92 V，优于平面[FeN4]或[Fe2N6]位点。

削弱O-O键

相邻双铁原子形成过氧桥式吸附构型，有效削弱O-O键。

促进OH*脱附

硫原子引入破坏铁的平面配位，造成更大结构形变张力、更低自旋态和d带中心下移，共同促进OH*中间体脱附。

应用场景

• 单原子催化：提供非平面双原子簇活性位点，丰富单原子催化构型。
• 燃料电池：作为高活性非贵金属阴极催化剂，替代铂降低燃料电池成本。
• 电催化：通过电子结构调控优化氧还原动力学，提升电催化效率。
• 金属空气电池：作为空气阴极催化剂，改善金属空气电池的氧还原性能。