吉林大学郑伟涛教授团队张伟教授课题组Sci. Bull.：Sb基单原子催化剂中的“轨道稳定效应”助力高效且稳定的ORR

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【研究背景】 构建兼具高活性和稳定性的阴极催化剂对于提高金属-空气电池和燃料电池的能量转换效率至关重要。单原子催化剂（SACs）凭借其原子级别的活性位点和精确可调的电子构型，为应对氧还原反应（ORR）动力学缓慢这一挑战提供了全新的解决方案。与贵金属相比，3d过渡金属由于其未完全填充的3d价层电子展现出较高的本征催化活性。然而，ORR过程中不理想的空间位阻效应和较大的金属-氮（M-N）键振幅等难题导致了活性与稳定性难以兼顾。主族金属（如Sb）因其低成本、稳定的化学性质、独特的s/p带结构和多种氧化态，显示出实现快速且稳定ORR动力学的潜力。然而，主族金属缺乏反应物质和活性位点之间电子转移的宿主轨道（离域s/p带），导致其固有催化活性较低且操作路径受限。这些不足显著阻碍了主族金属作为ORR催化剂的发展。因此 ………………………………