초록 : 모든 고유 활성 사이트가 접근성 또는 확산 제한으로 인해 실제 촉매에서 효율성을 나타내지 않으며, 접근성을 보장하기 위해 잘 연결된 계층 나노 구조의 합리적인 설계가 필요합니다. 여기에서 주로 O 2 가스를 소비하는 환원(ORR)을 위해 원자적으로 분산된 Fe–NC 촉매를 통해 사례를 철저히 조사합니다. pH 의존적인 나노 구조 조작 전략이 개발되어 유사한 전반적인 밀도를 가진 고체, 노른자 껍질 및 중공 Fe–NC 구조를 형성하여 ORR 동안 O 2 질량 운반을 조사하기 위한 비교 플랫폼을 제공합니다. 유사한 Fe 부하에도 불구하고 y-Fe/NC 구조는 충분한 O 2 접근성을 위한 미세 조정된 기공률과 연결성 덕분에 최적화된 O 2 - 접근 가능한 활성 사이트 밀도(ASD)를 달성합니다. 이러한 관찰은 y-Fe/NC에 대해 상대적으로 높은 j d를 관찰한 것으로 재확인되며, 이는 층류 흐름 패턴의 이론 값을 초과합니다. 이는 독특한 구조로 유도된 국소 순환 효과에서 비롯된 증가된 O 2 - 접근 가능한 ASD에 기인할 수 있습니다. 결과적으로 y-Fe/NC는 0.82 V의 반파 전위와 7.66 mA cm −2의 j d를 나타내며, 타 대조군 및 최신 촉매를 초월합니다. 또한 최적화된 y-Fe/NC는 1.03 W cm −2의 전력 밀도를 가진 연료전지에서 효율성을 유지하여 합리적으로 설계된 나노 구조의 필수적인 역할을 보여줍니다.
Zhang et al. (2026)은 이 질문을 연구했습니다.