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可充電鋅-空氣電池（ZAB）被認為是后鋰離子時代的有效替代系統之一，因為它們對關鍵原材料的依賴性較低，并且理論能量密度較高。然而，由于氧還原反應的動力學緩慢，它們的性能仍然受到阻礙。近日，復旦大學Li Wei、Wang Fei報道了可逆ZAB中單原子催化劑的雙電子氧化還原化學。

本文要點：

1) 作者報道了一種單原子催化劑，它將緩慢的四電子氧還原反應轉化為快速的兩電子途徑。該催化劑在介孔石墨烯上具有可接近的FeN₂S₂活性位點，可促進電解質、氧氣和電子的傳輸，并限制ZnO₂的生長，從而避免形成死產物。

2) 作者發現，在中性電解質中制造的ZAB在0.2 mA cm^-2時具有高達1.2V的電壓和超過～400 h的優異運行穩定性。該工作為多功能陰極的合理設計提供了指導，并將加速金屬-空氣電池的發展。

參考文獻：

Wei Zhang et.al Two-electron redox chemistry via single-atom catalyst for reversible zinc–air batteries Nature Sustainability 2024

DOI: 10.1038/s41893-024-01300-2

https://doi.org/10.1038/s41893-024-01300-2