Estrategias de Diseño Recientes para Catalizadores de Átomo Único M‐N‐C en la Reducción de Oxígeno: Una Perspectiva de Aumento de Entropía

Resumen Recientemente, una diversa gama de nuevos catalizadores de átomos únicos de metal-nitrógeno-carbono (M‐N‐C) han evolucionado rápidamente, particularmente en el ámbito de la reacción de reducción de oxígeno (ORR). A pesar de la multitud de estrategias de diseño y mejora propuestas para los SACs, falta notablemente una revisión integral que compile sistemáticamente los componentes en M‐N‐C desde una perspectiva unificada. Por primera vez, se realiza un examen exhaustivo de cada componente en M‐N‐C, centrándose en la perspectiva del aumento de entropía en los sitios activos de los SACs. Para los sitios M‐N 4 individuales y el sistema completo M‐N‐C, un aumento de entropía implica un grado elevado de desorden y caos. En términos generales, la modificación que aumenta la entropía de M (sitios metálicos individuales) y grupos huéspedes conlleva un aumento del caos, siendo la sinergia co-catalítica más efectiva lograda al establecer múltiples sitios activos mediante un ``efecto cóctel''. En lo que respecta a N (nitrógeno y otros heteroátomos) y C (soportes de carbono), la modificación que aumenta la entropía induce un desorden incrementado, siendo la ruptura de simetría más propensa a empujar M‐N 4 hacia la adsorción de moléculas de oxígeno para alcanzar una estructura simétrica de equilibrio. Todas estas innovadoras estrategias de diseño han llevado a una notable mejora en la actividad y estabilidad de la ORR y ofrecen un criterio orientador para la futura preparación de SACs.