多金属合金在金属-空气电池的应用中表现出了良好的性能，但设计多金属单原子催化剂（MM-SAC）仍然是一个挑战。

近日，海南大学Daoxiong Wu，Xinlong Tian以金属-C₃N₄和氮掺杂碳为基石，通过一般的两步法合成MM-SAC，并验证了原子色散的固有特征和多金属位点之间的强电子互易性。

文章要点

1）研究发现三金属FeCoZn-SAC和四金属FeCoCuZn-SAC分别具有优异的析氧反应和氧还原反应活性，以及出色的双功能耐久性。

2）密度泛函理论计算阐明了FeCoCuZn-SAC的Co位点对ORR和OER有效催化的关键贡献。

3）更重要的是，以FeCoCuZn SAC作为阴极催化剂的锌空气电池表现出高功率密度（252 mW cm⁻²）、高比容量（817 mAh g_Zn⁻¹）和充放电过程的相当大的稳定性（超过225小时）。

这项工作为MM-SAC在氧电催化方面的优势提供了直观的视角。

参考文献

Ruisong Li, et al, Multimetallic Single-Atom Catalysts for Bifunctional Oxygen Electrocatalysis, ACS Nano, 2023

DOI: 10.1021/acsnano.3c04945

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c04945