原子分散的活性中心的电子调节有望提高其催化活性，但仍然极具挑战性。

近日，洛桑联邦理工学院胡喜乐教授、新南威尔士大学赵川教授通过直接固态热解展示了一种纳米粒子催化剂上的Ni单原子（NiSA/NP）,其中Ni纳米颗粒通过碳纳米管网络向Ni(i)-N-C位点提供电子，在碱性液流电池中，在-0.5 V下实现了346 mA cm^-2的高CO电流密度。

文章要点

1）结构表征结果显示，Ni SAC的价态较低，结构中含有丰富的未成对的d电子。密度泛函理论计算（DFT）表明，与关键中间体COOH*的结合增强了单一Ni中心的电子浓度。因此，NISA/NP上CO₂RR活性的极大增强是其电子结构可调的结果。

2）加上填充的活性位点，MEA全电池实现了最先进的性能，在-2.3 V下提供了310 mA cm^-2的高CO电流密度，总能量效率为57%。因此，这项工作为协同SACs的设计开辟了一条新的途径，有望被用于一系列具有重要技术意义的催化反应。

参考文献

Wenhao Ren, et al, Electronic Regulation of Ni Single Atom by Confined Ni Nanoparticles for Energy-Efficient CO₂ Electroreduction, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202203335

https://doi.org/10.1002/anie.202203335