可充电锌-空气电池（ZAB）被认为是后锂离子时代的有效替代系统之一，因为它们对关键原材料的依赖性较低，并且理论能量密度较高。然而，由于氧还原反应的动力学缓慢，它们的性能仍然受到阻碍。近日，复旦大学Li Wei、Wang Fei报道了可逆ZAB中单原子催化剂的双电子氧化还原化学。

本文要点：

1) 作者报道了一种单原子催化剂，它将缓慢的四电子氧还原反应转化为快速的两电子途径。该催化剂在介孔石墨烯上具有可接近的FeN₂S₂活性位点，可促进电解质、氧气和电子的传输，并限制ZnO₂的生长，从而避免形成死产物。

2) 作者发现，在中性电解质中制造的ZAB在0.2 mA cm^-2时具有高达1.2V的电压和超过～400 h的优异运行稳定性。该工作为多功能阴极的合理设计提供了指导，并将加速金属-空气电池的发展。

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Wei Zhang et.al Two-electron redox chemistry via single-atom catalyst for reversible zinc–air batteries Nature Sustainability 2024

DOI: 10.1038/s41893-024-01300-2

https://doi.org/10.1038/s41893-024-01300-2