金属-空气电池和燃料电池中的氧还原反应（ORR）仍然面临许多挑战，例如开发高性价比的非贵金属电催化剂。近日，海南大学孙萍萍教授，北京理工大学曹敏花教授、毛宝光博士，南方科技大学杨烽副研究员在金属钴中引入了Frank不全位错（FPD），构建了高活性、高稳定的催化剂。
该研究通过热脱合金双金属碳化物（Co3ZnC），在金属钴中原位生成FPD。理论计算和原子表征都表明，FPD驱动的表面产生了一种独特的表面催化位点，它结合了凹形几何结构和压缩应变，能够极大地削弱氧结合能，此外，在ORR中，催化剂表现出1.02 V的起始和0.90 V的半波电位 ，并且在30000次循环后活性几乎无衰减。此外，使用该催化剂构建的锌-空气电池和H2-O2/空气燃料电池具有优异的性能。
相关结果发表于国际著名期刊Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS), 孙萍萍教授为论文的共同第一作者。这是双方在前期合作（Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59, 15232-15237）基础上取得的又一重大研究进展。
全文链接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2214089119
撰稿人：孙萍萍
审核人：杨玮枫
