金属-空气电池、燃料电池等新型能源储存与转换器件对于缓解能源短缺和环境污染问题具有重要意义，缓慢的ORR动力学是他未能广泛应用的重要因素之一。传统的贵金属催化剂由于价格高昂、储量有限而不可持续，非金属掺杂碳材料因具有来源广泛、成本较低、催化活性高等优势而成为一种非常具有潜力的ORR催化剂，然而对于N掺杂炭的活性位点以及sp³和sp²型碳结构对催化活性的影响机理尚有争议。鉴于此，天津工业大学的尹振和北京大学马丁团队合作以水解的乙烯基咪唑硝酸盐离子液体为炭前驱体，通过一步裂解制备了具有三维泡沫结构的氮掺杂多孔碳催化剂，通过Co盐的添加可以调节sp³和sp²型碳结构，因为钴盐可以降低离子液体的聚合程度从而减少sp³型碳的含量。通过调控sp³和sp²型碳结构在一定的比例，该氮掺杂多孔碳催化ORR性能优于传统的Pt/C材料。该工作为设计合成高催化活性、低成本的ORR催化剂提供了一种新的策略。

Jian Gao, Yun Wang, Haihua Wu, Xi Liu, Leilei Wang, Qiaolin Yu, Aowen Li, Hong Wang, Chuqiao Song, Zirui Gao, Mi Peng, Mengtao Zhang, Na Ma, Jiaou Wang, Wu Zhou, Guoxiong Wang, Zhen Yin^*, Ding Ma^*. Construction of a sp³/sp² Carbon Interface in 3D N-Doped Nanocarbons for the Oxygen Reduction Reaction. Angewandte Chemie International Edition, 2019.

DOI: 10.1002/anie.201907915

https://doi.org/10.1002/anie.201907915