自由基攻击目前被认为是Fe-N-C稳定性下降的主要原因之一,而改善这种由自由基导致Fe-N-C催化剂的降解,我们必须了解自由基产生的源头,根据之前的报道,自由基是由O2不完全还原为H2O2和随后产生的H2O2在Fe-Nx位点上进行Fenton反应或三电子电化学还原反应形成。而想要降低自由基对Fe-Nx位点和碳载体造成的损害,就要使自由基被快速消除,从而缩短自由基的存活时间和其损伤的区域空间。
近日,厦门大学的孙世刚教授、姜艳霞教授团队报道,将CeO2纳米颗粒作为自由基清除剂,锚定在Fe-Nx邻位,使得在Fe-Nx位点形成的自由基,如·OH和HO2·,可以被邻位的CeO2纳米颗粒立即消除。在Fe-N-C不可避免地被自由基破坏的前提下,通过邻位锚定CeO2对Fe-Nx位点的专享保护策略,压缩了自由基的破坏区域和存活时间,为提高ORR催化剂的耐久性开辟了一条新的道路。
Xiaoyang Cheng, Xiaotian Jiang, Shuhu Yin, Lifei Ji, Yani Yan, Guang Li, Rui Huang, Prof. Chongtai Wang, Prof. Honggang Liao, Prof. Yanxia Jiang, Prof. Shigang Sun
文章的第一作者是厦门大学博士研究生程晓阳。
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202306166