近日，福州大学材料科学与工程学院、新能源材料与工程研究院（张久俊院士团队）在电催化氧还原反应领域取得重要研究进展，相关成果以“Accelerated O-O Bond Cleavage and Stabilized Fe Sites by Synergistic d-p Fe-Sn Dual-atom Pair for Enhanced Oxygen Reduction”为题发表于国际顶级期刊《Angewandte Chemie International Edition》（影响因子16.9，中科院一区）。

氧还原反应是氢燃料电池和金属-空气电池的核心过程，但传统铂基催化剂成本高昂，严重制约其大规模应用。近年来，原子级分散的 Fe–N–C 材料作为非贵金属催化剂展现出潜力，但仍面临活性位点易失活、*OH 吸附过强导致 Fe 位点溶出等稳定性瓶颈。双原子催化剂通过构建双金属位点，可调控电子结构、优化中间体吸附，为突破 Fe–N–C 材料的性能限制提供了新思路。

本研究通过构建 Fe–Sn 双原子对位点，提出了一种协同 d–p 金属策略以突破传统 Fe–N–C 催化剂的性能瓶颈。结合原位光谱、理论计算与电化学测试，系统揭示了 Fe–Sn 双原子对位点促进 O₂ 桥式吸附并直接裂解 O–O 键的反应机制，同时 Sn 位点分担 *OH 吸附，显著缓解 Fe 位点降解。所得 FeSnNC 催化剂在 ORR 中表现出超越 Pt/C 的活性与耐久性。该催化剂在碱性条件下半波电位达 0.91 V，锌-空气电池峰值功率密度为 262 mW cm⁻²，循环寿命超过 1100 小时，表现出优异的实用潜力。为设计高性能、高稳定性的非贵金属电催化剂提供了新范式。

我院博士生张超、硕士生郭宇珊与中国科学院过程工程研究所陈昶为该论文的共同第一作者。福州大学材料科学与工程学院、新能源材料与工程研究院为第一通讯单位。论文得到福州大学庄泽文副教授、颜蔚教授和张久俊院士的共同指导。获得国家自然科学基金、国家重点研发计划、国际老科学家研究基金项目、北京市自然科学基金项目、西南联合研究生院云南省科技计划项目等资助。

文章信息：Chao Zhang⁺, Yushan Guo⁺, Chang Chen⁺, Zewen Zhuang,^* Shengping You, Mingyu Yu, Xin Tan, Kaian Sun, Qing Peng, Wei Yan,^* Jiujun Zhang,^* and Chen Chen* Accelerated O─O Bond Cleavage and Stabilized Fe Sites by Synergistic d─p Fe─Sn Dual-Atom Pair for Enhanced Oxygen Reduction. Angew. Chem. Int. Ed. 2026, e24265.

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202524265.