精确设计不对称双原子构型并研究其电子调节作用，以提高氧还原反应（ORR）性能，对阴离子交换膜燃料电池（AEMFC）具有重要意义。近日，北京理工大学Wang Bo、Feng Xiao、Yang Wenxiu合成了一种Fe，Cu共掺杂的2D IISERP-MOF27纳米片衍生的FeN₃O-CuN₄双原子位点纳米催化剂（命名为FeCu-NC），用于AEMFC的阴极。

本文要点：

1) 由于FeCu-NC催化剂中FeN₃O-CuN₄的最佳电子结构，它在KOH中表现出增强的半波电位（0.910V）、翻转频率（0.165e s⁻¹site⁻¹）和降低的活化能（19.96 kJ mol⁻¹）。

2) 基于FeCu-NC的AEMFC具有极高的动力学电流（在0.9 V时为0.138 A cm⁻²）和额定功率密度（1.09 W cm⁻²）。密度泛函理论计算进一步证明，Cu-N₄可以打破Fe-3d轨道的局域化，加速电子传输，优化OH吸附，从而促进ORR过程。

参考电竞投注官网 ：

Yarong Liu et.al Optimizing Fe-3d Electron Delocalization by Asymmetric Fe–Cu Diatomic Configurations for Efficient Anion Exchange Membrane Fuel Cells Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202302719

https://doi.org/10.1002/aenm.202302719