西安工程大学武占省、杨博龙团队：多孔花状非对称硫配位单原子铁催化剂用于高效锌空气电池

本文报道了西安工程大学武占省、杨博龙团队在《Chinese Chemical Letters》上发表的研究。背景方面，锌空气电池因氧还原和氧析出反应动力学缓慢而受限，传统Pt/C催化剂成本高且双功能活性不足，FeN4位点的对称电子构型也限制了其性能优化。研究目的旨在通过打破FeN4位点的电子对称性并构建高效传质网络，提升催化剂的氧电极活性。结论是，研究者通过气相沉积-热活化策略制备了硫掺杂FeN4催化剂并锚定于花状中空碳球（FeN-S-FHC）。硫掺杂使Fe的d带中心上移0.33 eV，打破了电子对称性，优化了氧中间体吸附并降低了反应能垒。该催化剂表现出0.914 V的ORR半波电位和0.67 V的超低氧电极间隙，组装的锌空气电池峰值功率密度达242 mW/cm²，稳定运行超过450小时，性能显著优于商业Pt/C催化剂。该工作为高效金属-空气电池催化剂的设计提供了新策略。