湖南科大李铮/颜建辉/罗冬&西建大方钊/中南张伟Sci. Bull.：吡咯氮单原子播种调控氧分子偶极矩助力高效氧还原

背景：氧还原反应（ORR）是燃料电池和锌空气电池的关键阴极过程，但商用铂基催化剂存在成本高、稳定性差等问题，亟需开发非贵金属催化剂。研究目的：针对传统铁基单原子催化剂在ORR中氧分子吸附构型难以精准调控的难题，研究团队提出“单原子播种”策略，通过构建Fe-吡咯氮四配位（Fe-pyrrolic-N4）活性位点，调控外围配位环境，优化氧气吸附模式。结论：实验表明，所制备的FM-FeN4-C催化剂在碱性体系中半波电位达0.918 V，动力学电流密度为16.7 mA cm-2，是传统FeN4-C的4.1倍，且循环2000次后半波电位仅衰减10 mV。理论计算首次证实单原子位点偶极矩可作为氧吸附行为的关键电子描述符，为设计高性能非贵金属电催化剂提供了新思路。