单铜空腔碳催化剂

氧还原动力学更优

把铜单原子的配位数降到2并限域在空腔碳球中，氧还原活性优于Cu-N₄和Mn/Ni位点，为锌空电池提供高效阴极催化。

武海华 · 徐新 · Wu, Jiahao · Zhai, Juanjuan · Wu, Feng · Li, Yudan · Jiang, Sen · 张江威 · Li, Haobo · 高云芳

Small 2023

技术优势

过电位更低

Cu-N2位点在同类M-N位点中过电位最低，氧还原动力学更快。

配位降低活化

把Cu的配位数从4降到2，增强了低配位结构的电子，进一步提升了氧还原活性。

空腔限域增效

空腔碳球的独特限域效应调节了活性位点的电子特征，使Cu-N2的活性优于平面石墨烯上的Cu-N2。

应用场景

• 锌空电池阴极催化剂：替代Pt基催化剂，降低锌空电池阴极成本并提升充放电效率。
• 单原子电催化剂设计：通过配位结构调控提升本征活性，指导高效单原子催化剂设计。
• 氧还原电催化：降低氧还原过电位，加快反应动力学。
• 碳基催化材料：利用空腔碳球限域金属位点，提升稳定性和活性。