纯计算！南科大「国家优青」，最新JACS！解码单原子催化剂反应！

本文研究了单原子催化剂在氧还原反应（ORR）中的动态行为，特别是速率控制步骤（RDS）随电势变化的特性。研究团队结合密度泛函理论（DFT）和分子动力学（MD）模拟，揭示了Fe-N4/C催化剂在不同电势下的反应路径和能量变化。研究发现，RDS会随电势变化而动态转移，这一发现打破了传统恒定RDS的假设。通过热力学积分法和微观动力学建模，研究量化了关键中间体和过渡态的能量变化，为设计高效、低成本的新型催化剂提供了重要理论支撑。研究还指出，通过调整催化剂结构及溶剂环境，能够有效优化ORR性能，有望在新能源转化装置中实现高效应用。