氧还原反应（ORR）是开发高能量密度准固态锌-空气电池（QZAB）的关键阴极反应。然而，催化剂在极端条件下的活性和稳定性尚未得到充分探索。郑州大学Zhang Jianan利用自旋极化工程提高氮位点对氧还原和宽温准固态锌-空气电池的催化活性。

本文要点：

1) 作者进行了一系列系统实验和理论计算，以研究通过一步热解将Fe_xCo_y引入氮（N）掺杂的多孔碳（NPC）中以形成核壳结构，该结构可以有效提高催化剂的活性，特别是在低温下。由于5.12、5.11和5.06eV的功函数差异，在电荷转移下，自旋极化电荷转移到表面上的吡啶-N位点。

2) 因此，表面上的吡啶-N位点具有不同程度的磁矩，这对形成OOH*和增强ORR活性至关重要。作者在−40°C下对QZABs中的Fe₅Co₅@NPC催化剂进行了评估，并实现了高达117.6 mW cm⁻²的功率密度，仅比正常温度低18.7%，循环寿命高达300小时。

参考文献：

Yifan Wei et.al Boosting the Catalytic Activity of Nitrogen Sites by Spin Polarization Engineering for Oxygen Reduction and Wide-Temperature Ranged Quasi-Solid Zn–Air Batteries Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202303011

https://doi.org/10.1002/aenm.202303011