Nature: 质子交换膜燃料电池铁/氮-碳非贵金属催化剂

背景：质子交换膜燃料电池（PEMFC）具有高效率、快启动、零排放等优势，但传统铂基催化剂成本高昂制约了其规模化应用。研究目的：开发低成本高性能的非贵金属催化剂替代铂催化剂，解决Fe/N-C材料活性位点对含氧中间体结合过强、易发生Fenton反应导致性能衰退等问题。结论：研究团队创新设计出具有纳米级中空多壳层结构的曲面单原子铁催化剂（CS Fe/N-C），通过"外护内催"微环境实现了优异的催化性能，在单电池测试中峰值功率密度达0.75 W cm-2，经303小时运行后仍保持86%的初始电流，为非贵金属催化剂在PEMFC中的应用提供了新范式。