Nat Commun：通过Fe和W双原子位点实现一万小时稳定的锌-空气电池

Nanoyu

2025-08-31

耐用且高活性的氧电催化剂对于可充电锌空气电池的大规模应用至关重要。

在这里，阿尔伯塔大学Zhi Li，Hao Zhang利用酞菁分子中的N₄单元来捕获从碳化钨研磨球上刮下的钨原子，并将获得的W-N₄单元放置在酞菁铁（Ⅱ）的Fe-N₄单元附近，从而产生高活性的Fe-N4/W-N₄双原子位点，具有明显的3d-5d杂化，可实现高效持久的氧电催化。

文章要点

1）Fe-N₄位点的电子分布被相邻的W-N₄位点优化，这有助于O₂的活化和*OH的解吸，并提高了Fe-N₄位点催化活性。

2）同时，W原子的不饱和5d轨道和可调化合价可以调节Fe物种的电子态，防止浸出，并进一步提高催化稳定性。由此产生的具有Fe、W-N-C空气阴极的锌空气电池在超过10000小时的循环稳定性和可重复性方面表现出色。

这种增强的稳定性突出了开发5 d金属增强3 d金属活性位点的可能性，用于制造高效的氧气电催化剂和稳定的锌空气电池。

参考电竞投注官网

Li, Y., Wang, H., Chen, C. et al. Ten thousand hour stable zinc air batteries via Fe and W dual atom sites. Nat Commun 16, 8085 (2025).

DOI：10.1038/s41467-025-63540-w

https://doi.org/10.1038/s41467-025-63540-w