对于氧电催化，碳衬底边缘的单原子FeN4位点被认为比平面上的活性更高。然而，传统的高温热解过程难以在原子水平上精确地设计活性位点的位置。
有鉴于此，加拿大滑铁卢大学的陈忠伟教授、日本电气通信大学赵晓、长春应用化学研究所Ying Wang和Jianbing Zhu等人，在理论预测的启发下，提出了一种简便且具有可扩展潜力的自牺牲模板方法，合成了单原子FeN4边缘位点占主导地位的石墨烯薄片催化剂。
本文要点
1）与需要微量铁前体的常规合成策略相比，该策略可以使用过量的铁前体。故意引入原位形成的Fe团簇，以催化石墨烯碳的生长，诱导多孔结构的形成，有利于质量/电子的传递，从而促进了反应动力学，最重要的是，而且有利于铁团簇附近的FeN4的优先沉积，促进近边缘结构优先锚定FeN4。
2）由于这些特性，所得到的催化剂（称为Fe/N-G-SAC）对氧还原反应（ORR）和析氧反应（OER）显示出优异的催化活性和稳定性。
3）此外，Fe/N‐G‐SAC阴极在可充电锌-空气电池中显示出出色的性能，具有0.78 V的低充放电电压间隙和超过240次的长期循环性能，优于贵金属Pt/C和Ir/C基准催化剂。
总之，该工作为高效耐用的氧电催化和高性能锌-空气电池提供新的途径。
参考文献：
Meiling Xiao et al. Preferentially Engineering FeN4 Edge Sites onto Graphitic Nanosheets for Highly Active and Durable Oxygen Electrocatalysis in Rechargeable Zn–Air Batteries. Advanced Materials, 2020.
DOI: 10.1002/adma.202004900
https://doi.org/10.1002/adma.202004900
