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具有特定配位環境的單原子催化劑（SACs）有望成為氧還原反應（ORR）的高效電催化劑。

近日，內蒙古大學王青研究員、吉林大學張偉教授、中科院大連化學物理研究所Jiangwei Zhang和上海高壓科學技術研究中心Hongliang Dong（共同通訊作者）等人報道了他們通過將Ni²⁺作為自犧牲前驅體封裝到ZIF-8的腔中并將其錨定在三維（3D）N-摻雜的碳框架上構建了Ni-N₄-C₁₀配位位點的催化劑。

Ni-N₄-C₁₀催化劑表現出優異的ORR催化活性和穩定性，具有高半波電位（0.938 V vs RHE），是目前Ni基SACs中性能最好的。在堿性溶液中具有高ORR活性的顯著性能是因為其具有更快電子傳輸和合適電子結構的單原子鎳活性位點。

此外，以Ni-N₄-C₁₀為正極組裝的鋅-空氣電池的功率密度比商用Pt/C高47.1%。該工作不僅提供了一種制備極其活潑的Ni基SACs的簡便方法，而且還研究了堿性條件下氧還原反應的內在機制。

Constructing Precise Coordination of Nickel Active Sites on Hierarchical Porous Carbon Framework for Superior Oxygen Reduction. Small, 2021, DOI: 10.1002/smll.202102125.

https://doi.org/10.1002/smll.202102125.

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