氧还原反应（ORR）的缓慢动力学是燃料电池和可充电金属空气电池大规模实际应用必须解决的问题。贵金属Pt基催化剂虽然催化活性很高，然而其具有昂贵的价格及易中毒的缺点。越来越多的研究者开始对具有高活性和高稳定性的非金属催化剂进行研究，其中，杂元素掺杂碳纳米管是一种非常具有潜力的非金属催化剂。近日，中国科学院国家纳米中心的智林杰研究员和澳大利亚阿德莱德大学的Wang Shaobin教授合作，通过纳米切割技术，合成一系列具有可控边缘含量的纳米带/纳米管混合物，探讨纳米碳边缘的作用。研究发现，当催化剂电导率大于70 S/m后，碳催化剂中边缘含量提高有助于提高ORR的反应活性，这是因为边缘可以提高电子传递能力，而且，边缘位点可以为杂原子掺杂提供锚定位点，两者的协同效应提高了催化剂的电催化活性。该工作为多孔炭基催化剂中边缘的作用和设计制备高催化活性的催化剂提供了一种新的思路。

Qi Yang, Zhichang Xiao, Debin Kong, Taolin Zhang, Xiaoguang Duan, Shanke Zhou, Yue Niu, Yudi Shen, Hongqi Sun, Shaobin Wang^*, and Linjie Zhi^*. New insight to the role of edges and heteroatoms in nanocarbons for oxygen reduction reaction. Nano Energy, 2019.

DOI:10.1016/j.nanoen.2019.104096

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2019.104096