郑大&清华&北理工，联手发表最新Nature子刊！双原子催化剂！

研究概述

由于其协同作用，具有明确定义活性位点的双原子催化剂（DACs）受到人们的广泛关注。

然而，需要进一步的理论和实验研究来进一步构建明确的双原子位点，并了解促进多步催化反应的协同作用。

基于此，2025年1月7日，郑州大学尚会姗副研究员、清华大学燃烧能源中心罗璇、 北京理工大学陈文星副教授在国际期刊Nature Communications发表题为《Precisely designing asymmetrical selenium-based dual-atom sites for efficient oxygen reduction》的研究论文。

在此，研究人员设计了一系列不对称的硒基双原子催化剂，这些催化剂包含异核SeN2–MN2（M = Fe、Mn、Co、Ni、Cu、Mo等）活性位点，用于高效氧还原反应（ORR）。

光谱表征和理论计算表明，异核硒原子可以通过短程调节有效地极化其他金属原子的电荷分布。

此外，与Se或Fe单原子位点相比，SeFe双原子位点通过*O中间体的共吸附降低*O转化为*OH的能垒。

在这些设计的硒基双原子催化剂中，硒-铁双原子催化剂具有优异的碱性ORR性能，其半波电位为0.926 V。

此外，SeN2–FeN2基锌-空气电池具有高比容量（764.8 mAh g−1）和最大功率密度（287.2 mW cm−2）。

这项工作为设计异核DACs以提高ORR效率提供了视角。

图文解读

图1：SeFe-C2N的形貌表征

图2：SeFe-C2N在0.1 M KOH下的ORR电化学活性

图3：ORR的理论计算

文献信息

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