Adv. Funct. Mater. | 仿生 COF 催化剂高效催化氧还原反应，助力锌空气电池升级

本文研究背景聚焦于开发高效稳定的非贵金属催化剂用于氧还原反应（ORR），这是燃料电池和锌空气电池等能源转换装置的核心。研究目的是设计一种仿生共价有机框架（COF）催化剂，借鉴天然细胞色素c氧化酶的催化机制，通过引入铁酞菁构筑单元和二噁英连接键，并后修饰季铵盐离子，以构建仿生通道环境。结论表明，该催化剂FePc-THDMA-COF-QA在电化学测试中表现出高起始电位、半波电位和极限电流密度，优于多数已报道ORR催化剂，并在锌空气电池应用中实现高功率密度和良好循环稳定性，同时理论计算证实其通过四电子途径降低反应能垒，提升催化活性，为高性能能源装置开发提供了新策略。