具有特定配位环境的单原子催化剂（SACs）有望成为用于氧还原反应（ORR）的高效电催化剂。

近日，内蒙古大学王勤教授，吉林大学张伟教授，中科院大连化物所Jiangwei Zhang，上海高压科学技术研究中心Hongliang Dong报道了通过煅烧Ni@ZIF-8，原位形成了锚定在N掺杂的多面体碳骨架上的原子分散的Ni-N-C活性中心。

文章要点

1）所得Ni-N-C具有较好的抗氧化性，具有0.938 V的超高半波电位，是目前具有Ni-N₄-C₁₀配位的Ni基中心SACs中活性最好的。

2）密度泛函理论计算（DFT）表明，适宜的反应中间体吸附和脱附能力以及Ni-N-C活性中心具有较高的电荷密度和较快的电子传输效率，可显著提高催化剂的ORR性能。

3）由Ni-N-C催化剂组装的锌-空气电池具有显著提高的性能显著，功率密度达到178 mW cm⁻²，优于商用Pt/C催化剂。

本工作为开发具有优异ORR性能的Ni基SACs提供了一种简单易行的策略，并进一步研究了SACs在碱性条件下的内在机理。

参考文献

Shuai Zhang, Constructing Precise Coordination of Nickel Active Sites on Hierarchical Porous Carbon Framework for Superior Oxygen Reduction, Small 2021

DOI: 10.1002/smll.202102125

https://doi.org/10.1002/smll.202102125