在降低电催化剂成本的同时保持其用于氧还原反应（ORR）的高催化活性对于促进聚合物电解质燃料电池的发展而言，至关重要。

近日，清华大学王训教授通过控制FeSO₄，1,10-菲咯啉（phen），炭黑混合物的热解条件来增强含氮配体和炭黑的结合，提高了热解产物的ORR电催化活性。

文章要点

1）研究人员提出预热作为一种工艺改进方法，在高温热解之前，在phen的熔点和沸点之间的温度下进行热处理，这实现了phen和炭黑的有效结合，并增强了phen和亚铁离子之间的相互作用。

2）这种方法大大增加了热解产物中FeNx活性中心的数量，获得性能令人印象深刻的Fe-N/C催化剂，其半波电位(E_1/2)高达0.93 V，扩散限制电流密度(j_L)为5.9 mA cm^–2，在0.1 m KOH中循环伏安循环20000次后，性能没有明显衰减，这些都是迄今为止报道的最佳性能。

3）研究人员还研究了Fe/phen比值与热解条件之间的相互作用。在适当的条件下，廉价的原料也能产生高度催化活性的位点。

参考文献

Chen Ouyang, et al, A Simple Preheating-Pyrolysis Strategy Leading to Superior Oxygen Reduction Reaction Activity in Fe-N/Carbon Black, Adv. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adma.202205372

https://doi.org/10.1002/adma.202205372