氧配位Cr单原子催化剂

酸性4e⁻ ORR

首次实现氧配位金属单原子催化剂在酸性介质中的4e⁻氧还原路径，突破以往仅能进行2e⁻氧还原的限制，为PEMFC提供高性能非贵金属催化剂选项。

张雅婷 · 刘超 · Chen, Hui · Wang, Qi · 邓怡杰 · Li, Jing · 田新龙

Angewandte Chemie - International Edition 2025

技术优势

酸中能做4e⁻

首次报道氧配位M-SAC在酸性介质中能促进4e⁻氧还原，而非以往认为的2e⁻路径，更利于燃料电池应用。

活性稳定性好

在酸性介质中表现出优异的ORR活性和稳定性，满足质子交换膜燃料电池苛刻的酸性工作环境。

PEMFC性能相当

质子交换膜燃料电池性能与N配位M-SACs相当，提供了一种非贵金属催化剂的替代方案。

应用场景

• 质子交换膜燃料电池：作为非贵金属阴极催化剂，替代Pt/C降低PEMFC成本。
• 氧还原电催化：在酸性介质中实现4e⁻ ORR，提高氧还原选择性。
• 单原子催化：利用O配位Cr单原子位点，拓展单原子催化剂配位环境设计。