取代昂贵且稀有的铂金属，用于质子交换膜燃料电池（PEMFC）的金属-氮-碳催化剂在氧还原反应中表现出不足的活性。鉴于此，来自厦门大学的孙世刚、蒋彦霞及其团队通过优化Fe-N₄位点的碳结构和配位环境，报道了一种高活性的铁-氮-碳催化剂。

文章要点：

(1) 通过高温氯化铵和溴化铵处理，提升了Fe-N₄位点的密度和活性，同时引入了缺陷和痕量溴离子，形成了具有介孔结构的碳骨架。痕量溴离子显著改善了离子导体与催化剂颗粒之间的相互作用，增强了离子导体的渗透以及三相边界处的氧气传输与电荷转移。
(2) 该催化剂在质子交换膜燃料电池中表现出优异的性能，展示了1.86 W cm⁻²的峰值功率密度和0.9 V下54 mA cm⁻²的电流密度，强调了界面微环境调控在燃料电池催化中的关键作用。

参考资料：
Yin, S., Chen, L., Yang, J. et al. A Fe-NC electrocatalyst boosted by trace bromide ions with high performance in proton exchange membrane fuel cells. Nat Commun 15, 7489 (2024).

10.1038/s41467-024-51858-w

https://doi.org/10.1038/s41467-024-51858-w