高位点密度和高质量/体积比活性的单原子电催化剂的可控设计对涉及氧还原反应(ORR)的清洁能源装置的发展具有重要意义。近日，北京化工大学王峰、张正平与凯斯西储大学戴黎明等多团队合作，通过简单的无热解路线合成了具有超薄共轭层（3.5 nm）和高位点密度（质量含量为10.7 wt.%，每nm2有0.73个金属原子）单原子催化剂的二维共轭芳香网络(CAN)。实验发现，该材料具有优异的ORR质量活性（47 mA mgcat-1），与标准Pt/C中的Pt和Pt/C相比，分别是其1.3和6.4倍。此外，用CAN作为空气电极构建的初级锌空气电池的质量/体积功率密度为880 W gcat.-1/615 W cmcat.-3，且可长期稳定运行100小时。该工作提供了一种用于能源存储和转换的高性能的电催化剂设计方法。
Shaoxuan Yang, Zhengping Zhang,* Liming Dai*, Feng Wang*, et al. Two‐dimensional conjugated aromatic networks as high‐site‐density and single‐atom electrocatalysts towards oxygen reduction reaction. Angew. Chem. Int. Ed., 2019
DOI: 10.1002/anie.201908023
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201908023
