ORR，Nature Catalysis！

背景：质子交换膜燃料电池（PEMFCs）是重载车辆（HDVs）极具前景的动力源，但需要高稳定性的阴极催化剂。碳基原子级分散氮配位铁位点催化剂（Fe-N-C）被认为是最有潜力替代铂的氧还原反应（ORR）催化剂，但其活性与稳定性之间存在权衡，长期耐久性是核心瓶颈。研究目的：本研究旨在开发一种原位化学气相沉积（iCVD）方法，以打破Fe-N-C催化剂的活性-稳定性权衡，在保持足够ORR活性的同时，显著提升其稳定性。结论：通过iCVD方法，成功制备出高性能Fe-N-C催化剂。最优催化剂在旋转圆盘电极测试中表现出高半波电位（0.867 V）和卓越稳定性（10万次循环后性能几乎不变）。在膜电极组件测试中，经过3万次标准加速应力测试后，0.8 V下电流密度达93 mA cm⁻²，且在延长至12万次循环后性能损失极小。催化剂耐久性的提升归因于iCVD增强了Fe-N键、提高了活性位点密度、减少了铁聚集并降低了表面孔隙率。