双原子催化剂桥接单原子和金属/合金纳米粒子催化剂，为增强氧还原/析出和析氢反应的动力学和多功能性能提供了更多机会。然而，高效多功能双原子催化剂的合理设计仍然是一个盲区且具有挑战性。

在这项研究中，中国海洋大学Minghua Huang，中国科学院青岛生物能源与过程研究所Heqing Jiang，韩国科学技术院Jinwoo Lee通过氮剥离和热迁移过程，采用雾化和烧结策略，实现了从Co纳米颗粒到CoN₄单原子再到Co₂N₅双原子的可控调控。

文章要点

1）该策略可以扩展到 22 种不同的双原子催化剂的制造。特别是，具有定制自旋态的Co₂N₅双原子可以实现中间体的理想平衡吸附/解吸，从而实现优异的多功能活性。

2）Co₂N₅双原子还赋予锌空气电池800小时的长期稳定性，使水分解能连续运行1000小时，并使太阳能水分解系统能够全天候不间断地大规模制氢。

这种通用且可扩展的策略为能量转换技术中高效多功能双原子催化剂的受控设计提供了机会。

参考文献

Wang, X., Xu, L., Li, C. et al. Developing a class of dual atom materials for multifunctional catalytic reactions. Nat Commun 14, 7210 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-42756-8

https://doi.org/10.1038/s41467-023-42756-8