取代昂貴且稀有的鉑金屬，用于質子交換膜燃料電池（PEMFC）的金屬-氮-碳催化劑在氧還原反應中表現出不足的活性。鑒于此，來自廈門大學的孫世剛、蔣彥霞及其團隊通過優化Fe-N?位點的碳結構和配位環境，報道了一種高活性的鐵-氮-碳催化劑。
文章要點：
(1) 通過高溫氯化銨和溴化銨處理，提升了Fe-N?位點的密度和活性，同時引入了缺陷和痕量溴離子，形成了具有介孔結構的碳骨架。痕量溴離子顯著改善了離子導體與催化劑顆粒之間的相互作用，增強了離子導體的滲透以及三相邊界處的氧氣傳輸與電荷轉移。
(2) 該催化劑在質子交換膜燃料電池中表現出優異的性能，展示了1.86 W cm?2的峰值功率密度和0.9 V下54 mA cm?2的電流密度，強調了界面微環境調控在燃料電池催化中的關鍵作用。
參考資料：
Yin, S., Chen, L., Yang, J. et al. A Fe-NC electrocatalyst boosted by trace bromide ions with high performance in proton exchange membrane fuel cells. Nat Commun 15, 7489 (2024).
10.1038/s41467-024-51858-w
https://doi.org/10.1038/s41467-024-51858-w
