为了实现燃料电池的实际应用，开发高效耐用的无铂催化剂至关重要。

近日，北京化工大学曹达鹏教授制备了原子级分散的ZnNC催化剂，其具有Zn-吡咯-N4部分和丰富的介孔结构。

文章要点

1）ZnNC基阴离子交换膜燃料电池(AEMFC)在H₂-O₂和H₂-空气(无CO₂)中呈现1.63和0.83 W·cm^-2的超高峰值功率密度，并且在H₂-空气(无CO₂)和H₂-O₂中分别呈现超过120和100 h的长期稳定性。

2）密度泛函理论（DFT）计算进一步揭示了Zn-吡咯-N₄结构是合成的ZnNC催化剂高活性的来源，而Zn-吡啶-N₄部分对氧还原反应(ORR)无活性，这成功地解释了为什么以前报道的大多数Zn-金属-有机骨架衍生的ZnNC催化剂由于它们的Zn-吡啶-N₄部分而没有表现出良好的ORR活性。

这项工作为加速AEMFCs的发展提供了一条新的途径。

参考文献

Panpan Sun, et al, Atomically Dispersed Zn-Pyrrolic-N₄ Cathode Catalysts for Hydrogen Fuel Cells, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202216041

DOI: 10.1002/anie.202216041

https://doi.org/10.1002/anie.202216041