目前，单原子催化剂的研究主要集中在过渡金属原子作为活性中心。S主族金属元素由于其离域的S/p带，通常被认为是催化惰性的。

近日，内蒙古大学武利民教授，Qin Wang，复旦大学Jiangwei Zhang首次报道了一种具有K-N4构型的S嵌段SACs(K-N-C)，它在碱性条件下表现出良好的氧还原反应活性和稳定性。

文章要点

1）具体地说，半波电位(E_1/2)高达0.908 V，在10,000次循环后，E_1/2的变化可以忽略不计。此外，K-N-C电池在锌空气电池中提供了158.1 mW cm^-2的卓越功率密度和高达420小时的卓越耐用性。

2）密度泛函理论(DFT)模拟表明，K-N-C具有双功能活性的K和C位，可以优化ORR反应中间体的自由能，调整反应的决定步骤。晶体轨道哈密顿布居结果表明，K的S轨道对中间体的吸附起主要作用，这与过渡金属中的d轨道不同。

本工作对高ORR活性的S嵌段SACs的合理设计和催化机理研究具有重要的指导意义。

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Niankun Guo, et al, S-Block Potassium Single-atom Electrocatalyst with K-N4 Configuration Derived from K+/Polydopamine for Efficient Oxygen Reduction, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202312409

DOI: 10.1002/anie.202312409

https://doi.org/10.1002/anie.202312409