揭示铁氮碳电催化剂酸碱差异性降解行为与机理 | 进展

背景：燃料电池作为高效清洁的能源转换技术受到广泛关注，但其阴极氧还原反应受限于铂基催化剂的高成本。铁氮碳单原子催化剂因其高活性成为潜在替代方案，但稳定性不足制约实际应用。研究目的：通过交叉环境测试和多种原位表征技术，揭示FeNC催化剂在酸碱环境中的差异化降解机理。结论：酸性条件下铁活性位点溶出是主要降解途径，碱性条件下碳载体腐蚀导致结构有序性下降；理论计算表明酸性环境中铁中心主导活性，碱性环境中羟基吸附使铁位点钝化；研究提出了"铁中心主导酸性稳定性、碳基底决定碱性耐久性"的设计策略，为开发高性能催化剂提供新思路。