开发可充电锌-空气电池需要高性能双功能氧电催化剂。过渡金属单原子催化剂具有较高的原子利用效率和本征活性，是一种很有应用前景的催化剂。然而，制造原子分散的过渡金属位点极具挑战性，往往需要采用新的设计策略和合成方法。

近日，清华大学张强教授，北京理工大学李博权提出了点击限制策略，作为一种新的合成方法，限制前驱体中的过渡金属原子来制备M-N-C SAC。

文章要点

1）具体而言，点击限制是指预先构建一个稳定的配位环境，然后根据点击化学的原理，通过共价键将得到的分子进一步锚定到基底上。一方面，共价键固有的方向性和饱和性保证了接枝的过渡金属有机分子的单分散。另一方面，相对于范德华力，共价键的相互作用相对较强，阻止了过渡金属原子在热解过程中发生聚集。

2）所提出的点击限制策略既不需要对分子大小或对称性有严格的要求，有利于拓宽合成路线，又具有点击化学固有优势所赋予的特异性，有利于催化剂的可控和定向合成。

3）为了展示这种点击限制策略，以Co配位卟啉和碳纳米管分别作为金属有机分子和导电基底，通过酰胺化反应将Co卟啉单元点击到碳纳米管上，形成Co-N-C SACs的前驱体。经过前驱体在950 ℃下进一步退火，得到最终产品，命名为Co-N-C SAC。

4）在含氧饱和0.1 M KOH电解质下，采用三电极体系研究了CoNC SAC电催化剂对ORR和OER的电催化性能。得到的Co-N-C SAC具有良好的双功能ORR/OER电催化活性，表现优于大多数已报道的M-N-C SACs。Co-N-C SAC进一步使ZABs具有卓越的电化学性能，在25 mA cm⁻²的高电流密度下，具有0.83 V的低电压间隙和稳定的200次循环。

所提出的点击限制策略扩展了制备过渡金属单原子中心的方法，以实现高效的双功能氧电催化和高性能的ZABs。

参考文献

Chang-Xin Zhao, et al, A clicking confinement strategy to fabricate transition metal single-atom sites for bifunctional oxygen electrocatalysis, Sci. Adv., 2022

DOI: 10.1126/sciadv.abn5091

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abn5091