The Innovation Materials | 基于三原子催化剂自旋态结构优化提升电催化反应活性和低温锌空气电池性能

本文针对金属锌空气电池在低温条件下性能不足的问题，提出了一种基于电子自旋效应的三原子催化剂设计策略。通过在Fe₂N₅双原子位点邻近处引入CoN₄自旋态增强位点，成功构建了Fe₂/Co-NHCS三原子催化剂，显著提升了低温条件下的电催化活性和锌空气电池性能。研究表明，CoN₄位点对Fe₂N₅结构的自旋态调节优化了反应中间产物的吸附-解吸过程，降低了反应势垒。实验结果显示，该催化剂在碱性条件下表现出0.92 V的半波电位，驱动的柔性锌空气电池在-40℃极端环境下仍能保持良好性能，为低温电催化剂设计提供了新思路。