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調節單金屬原子和高熵化合物之間獨特的電子相互作用，對實現鋰氧（Li-O₂）電池的高效氧電催化具有重要意義。近日，四川大學Zhang Chuhong、成都理工大學Shu Chaozhu通過將單原子釕（Ru）固定在鑭基高熵鈣鈦礦氧化物La（Mn_0.2Co_0.2Fe_0.2Ni_0.2Cr_0.2）O₃上，制備了一種新型的雙功能電催化劑(Ru@HEPO)，其在Li-O₂電池中表現出高活性和穩定性。

本文要點：

1) 單原子Ru和HEPO之間的雜核配位通過建立Ru-O-M（M代表Mn、Co、Fe、Ni）橋促進了電子從Ru到HEPO的快速轉移，從而顯著提高了Ru@HEPO界面電荷轉移動力學和電催化活性。此外，Ru和Mn原子之間的強電子耦合增強了Mn 3d和O 2p軌道之間的雜化，從而降低了氧電極的反應能壘。

2) Ru@HEPO基Li-O₂電池具有優異的電化學性能，如高能效（在100 mA g^?1下為87.3%）、優異的倍率性能（在100 mA g^?1時為0.52 V的低過電位）和持久的可循環性（在300 mA g^?2下為345次循環）。

參考文獻：

Dayue Du et.al Single-Atom Immobilization Boosting Oxygen Redox Kinetics of High-Entropy Perovskite Oxide Toward High-Performance Lithium-Oxygen Batteries Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202304238

https://doi.org/10.1002/aenm.202304238