燃料电池是改善不断增长的能源需求和传统能源对环境影响的理想解决方案。目前，铂族金属基催化剂（PGM）是用于氧还原反应(ORR)活性最高的催化剂。典型的Pt/C基电催化剂的成本约为汽车燃料电池组成本的一半（由美国能源部预测），这无疑阻碍了燃料电池技术的商业化。最近，人们报道了一种新的高纯度金属富勒管D5h-C90、D3d-C96和D5d-C100的分离方案，它们具有独特的电学特性。
近日，得克萨斯大学埃尔帕索分校Luis Echegoyen， Sreeprasad T.Sreenivasan，普渡大学Steven Stevenson，开罗美国大学Nageh K. Allam利用实验和理论相结合的方法报道了C60、C70（球状富勒烯）和C90、C96和C100（管状富勒烯）的ORR电催化性能。
文章要点
1）结果显示，C96（一种无金属催化剂）表现出显著的ORR活性，起始电位为0.85 V，中间电位为0.75 V，接近目前最先进的Pt/C基准值。
2）使用C96作为质子交换膜燃料电池的改性阴极，获得了0.75 W/cm2的优异功率密度，可以与最近报道的其他高效无金属催化剂相媲美。
3）结合能带结构(实验计算)和自由能（DFT）的研究表明，碳笼上两个有利的能级排列的活性催化位点都是C96具有优异活性的原因。
参考文献
Mohamed Fathi Sanad, et al, Cylindrical C96 Fullertubes: A Highly Active Metal Free O2-Reduction Electrocatalyst, Angew. Chem. Int. Ed. 2022
DOI: 10.1002/anie.202116727
https://doi.org/10.1002/anie.202116727
