陈义旺Angew：质子耦合电子转移打破温度适应性锌空气电池氧电还原催化剂活性稳定性权衡
Nanoer-z
2025-03-20
单原子催化剂（SACs）被认为是氧还原反应（ORR）的有效电催化剂。然而，由于活性稳定性权衡的严重局限性，在SAC上集成高活性和长期耐久性仍然具有挑战性。鉴于此，南昌大学陈义旺等报告了一种结合孤立铁位点和MoC纳米颗粒的集成电催化剂（MoC/Fe-NC）。MoC纳米粒子通过质子馈送效应加速ORR动力学，优化Fe位点微观结构。
本文要点：
（1）MoC/Fe-NC表现出高碱性ORR活性，与可逆氢电极相比，半波电位（E1/2）为0.916V，并且具有50k循环的出色耐久性，E1/2损失为5mV。在峰值功率密度为316 mW cm-2、运行稳定性超过1000小时的锌空气电池（ZAB）中进一步验证了观察到的ORR性能。
（2）所制备的温度自适应准固态ZAB可以在交变温度下稳定循环150小时。理论计算和实验表征，包括扫描电化学显微镜技术和弛豫时间分布分析，MoC/Fe-NC的优异性能源于加速的质子耦合电子转移、减弱的*OH吸附和由MoC纳米粒子驱动的强化Fe-N键。
Yonggan Wu, Yuqin Zhang, Liansheng Lan, Ting Hu, Shaobin Tang, Dirk Lützenkirchen-Hecht, Kai Yuan, Yiwang Chen, Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e202502019.
https://doi.org/10.1002/anie.202502019
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