將原子-納米團簇相互作用引入Fe─N─C單原子催化劑(Fe-SAC)是一種提高氧還原反應(ORR)活性的有效策略。在此,北京化工大學Zhang Tianyu、Liu Junfeng將Cu納米團簇摻入Fe-SAC中,以顯著增強其ORR性能,并研究其潛在機制。
本文要點:
1) 速率決定步驟(RDS)研究表明,Cu納米團簇的存在不會改變Fe-N-C上ORR的RDS,但優化了Fe-N-C的電子構型,并顯著促進RDS。在HClO4、PBS和KOH電解質中,Fe單原子和Cu納米團簇之間的協同效應分別使半波電勢提高了45、90和18mV。
2) 此外,作者發現該催化劑在H2/O2燃料電池、中性鋅空氣電池和堿性鋅空氣電池中具有優異的最大功率密度,分別為971.4、94.9和234.7 mW cm?2。
Chen Liang et.al Cu Nanoclusters Accelerate the Rate-Determining Step of Oxygen Reduction on Fe─N─C in All pH Range Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202303935
https://doi.org/10.1002/aenm.202303935