燃料电池能够将化学能转化为电能,是一种绿色高效的能量转换装置,但是受到阴极氧还原反应(ORR)动力学迟缓的限制,燃料电池需要使用Pt等贵金属作为催化剂,这就导致其成本显著增加.碳基负载单原子催化剂(C-SACs)展现出高原子利用率和高选择性等优异性能.另外,C-SACs在不同pH环境下都显示出优异的ORR催化活性,被视为贵金属催化剂的经济替代品.本文介绍了近年来提升C-SACs的ORR催化性能的策略,包括选择不同种类的金属中心原子,调控金属中心的配位结构以及对载体进行杂原子掺杂.同时介绍了这些C-SACs在旋转盘电极和电池器件中的性能.最后对C-SACs在实际应用中的可行性以及潜在的挑战进行了展望和总结.
单原子催化剂 氧还原反应 配位环境 杂原子掺杂 综述