华科王帅/肖军武Chem. Eng. J.：硫化铁/氮化钨异质结构的界面工程用于提高ORR活性

铂族金属(PGM)是低温聚合物电解质膜燃料电池和可充电金属空气电池的基准催化剂，特别是在阴极的氧还原反应(ORR)，但它们在运行过程中成本高，并存在严重的聚集/分离问题。

而第一排过渡金属硫化物(TMS)是PGM的主要替代品，由于其能促进稳定氧分子的活化/裂解，并具有与最先进的PGM催化剂相似的机理，因此引起了广泛关注。

基于此，华中科技大学王帅和肖军武等报道了一种离子迁移方法，用于构建支撑在碳纳米盒上的硫化铁/氮化钨异质结构，作为一种有效且稳健的氧还原反应电催化剂。

在硫化铁上装饰的氮化钨诱导铁位点的电子离域，从而降低从催化剂表面向吸附的氧分子提供电子的能量势垒，以促进电子/质子转移到吸附的氧分子中，从而提高催化活性，这通常被认为是硫化物上的限速步骤。

该催化剂还极大地促进了可逆的Fe²⁺/³⁺催化过程中的氧化还原转变的耐久性能。因此，硫化铁/氮化钨异质结构催化剂表现出比原始硫化铁优越得多的活性和长期稳定性。

由所得异质结构空气阴极驱动的可充电锌空气电池可以稳定运行140小时，充放电电位间隙窄，伏打效率高。这项工作为设计过渡金属氮化物/硫化物异质结构提供了一种新的合成策略，并通过界面工程提供了对优化电子配置的洞察。

Interface Engineering of Iron Sulfide/tungsten Nitride Heterostructure Catalyst for Boosting Oxygen Reduction Activity. Chemical Engineering Journal, 2021. DOI:10.1016/j.cej.2021.133274

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华科王帅/肖军武Chem. Eng. J.：硫化铁/氮化钨异质结构的界面工程用于提高ORR活性

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