효율적인 산소 환원 반응을 위한 이중 단일 원자 전기 촉매에서 원자 간 거리를 최적화하여 직접 산소-산소 절단

전이 단일 원자 촉매(SAC)에서의 산소 환원 반응(ORR)은 에너지 변환 장치에서 지속 가능합니다. 그러나 단일 원자 위치의 원자적 제어가 가능한 제작과 ORR의 느린 동역학은 여전히 도전 과제로 남아 있습니다. 여기서 우리는 이종 금속 원자의 거리를 사전 제어하기 위해 이중 기능 리간드 보조 전략을 사용하여 직접 O-O 절단 경로를 통해 산성 ORR의 동역학을 가속화합니다. 구체적으로, 탄소 기판에서 합성된 Fe-Zn 이원자 쌍은 산성 전해질에서 RHE에 대해 0.86 V의 초고 반파 잠재력을 가진 뛰어난 ORR 성능을 보여주었습니다. 실험적 증거와 밀도 함수 이론 계산은 약 3 Å의 특정 거리 범위를 가진 Fe-Zn 이원자 쌍이 이들의 초고 활성을 위한 핵심임을 확인하며 이종 이원자 활성 위치와 산소 분자 간의 상호작용을 평균화한다는 것을 밝혔습니다. 이 연구는 원자적 제어가 가능한 SACs 합성에 대한 새로운 통찰력을 제공하고 ORR 분해 메커니즘의 한계를 다룹니다.