重庆大学魏子栋/李莉团队JEC：调控Fe-N-C/离聚物/水界面磺酸基团空间位置增强氧还原活性：近端增强而非毒化

本文研究了Fe-N-C催化剂与离聚物界面中磺酸基团空间位置对氧还原反应（ORR）活性的影响。背景：质子交换膜燃料电池阴极ORR依赖贵金属铂，成本高昂，Fe-N-C催化剂虽在酸性介质中表现出高活性，但在实际膜电极中性能受限，亟需明确离聚物磺酸基团在Fe-N-C界面的作用机制。研究目的：通过理论计算与模拟，阐明磺酸基团在Fe-N-C/离聚物/水界面中的空间位置如何调控界面微环境及ORR活性。结论：研究发现，磺酸基团位于近端结构（−SO3 within HP）时，通过增强界面电场极化、构建柔性氢键网络，降低ORR能垒，提升半波电位，而非如铂基体系中的毒化作用，为Fe-N-C催化剂三相界面设计提供了新思路。