單原子催化劑（SACs）被認為是氧還原反應（ORR）的有效電催化劑。然而，由于活性穩(wěn)定性權(quán)衡的嚴重局限性，在SAC上集成高活性和長期耐久性仍然具有挑戰(zhàn)性。鑒于此，南昌大學陳義旺等報告了一種結(jié)合孤立鐵位點和MoC納米顆粒的集成電催化劑（MoC/Fe-NC）。MoC納米粒子通過質(zhì)子饋送效應加速ORR動力學，優(yōu)化Fe位點微觀結(jié)構(gòu)。
本文要點：
（1）MoC/Fe-NC表現(xiàn)出高堿性ORR活性，與可逆氫電極相比，半波電位（E1/2）為0.916V，并且具有50k循環(huán)的出色耐久性，E1/2損失為5mV。在峰值功率密度為316 mW cm-2、運行穩(wěn)定性超過1000小時的鋅空氣電池（ZAB）中進一步驗證了觀察到的ORR性能。
（2）所制備的溫度自適應準固態(tài)ZAB可以在交變溫度下穩(wěn)定循環(huán)150小時。理論計算和實驗表征，包括掃描電化學顯微鏡技術(shù)和弛豫時間分布分析，MoC/Fe-NC的優(yōu)異性能源于加速的質(zhì)子耦合電子轉(zhuǎn)移、減弱的*OH吸附和由MoC納米粒子驅(qū)動的強化Fe-N鍵。
Yonggan Wu, Yuqin Zhang, Liansheng Lan, Ting Hu, Shaobin Tang, Dirk Lützenkirchen-Hecht, Kai Yuan, Yiwang Chen, Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e202502019.
https://doi.org/10.1002/anie.202502019
