可再生能源技术的发展需要高效、廉价的氧气还原反应催化剂。

在这项研究中，丹麦技术大学Naiwrit Karmodaka,b和 Jens K. Nørskov设计了一种用于ORR的计算催化剂筛选方法，以从缺陷氮化石墨烯表面负载的第一行过渡元素中识别单原子和双原子金属掺杂。

文章要点

1）基于生成能的计算和使用中间结合自由能对反应路径的微观动力学模拟，研究人员确定了4个可能感兴趣的SACS和15个DAC，它们在0.8V对RHE具有相对较高的估计催化活性。

2）根据模型，在最好的SACs中，MnNC在酸性和碱性介质中都表现出很高的稳定性。对于DACs，发现了四个可能的候选者，即在四原子空位上掺杂的MnMn，FeFe，CoCo和MnNi，它们在很宽的pH范围内都有相当大的稳定性。其余活性较高的SACs和DACs要么不太稳定，要么在碱性pH下表现出稳定区域。

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Naiwrit Karmodak, et al, Activity And Stability of Single- And Di-atom Catalysts for the O2 Reduction Reaction, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202311113

DOI: 10.1002/anie.202311113

https://doi.org/10.1002/anie.202311113