新手黄金开户Angew. Chem. Int. Ed.行使非贵金属来驱动燃料电池将大幅度消浸电池本钱，开脱对少有贵金属资源的依耐。因为非贵金属位点活性低，组织易变性强，导致行使非贵金属驱动AEMFCs面对宏伟离间。近年来，高锐利课题组努力于非贵金属计划高机能的AEMFC电极催化剂，已获得阶段性开展（Nat. Catal.2022, 5, 993;Angew. Chem. Int. Ed.,2022, 61, e202208040;Nat. Commun.2021, 12:2686）。然而，若何基于非贵金属资料的组织计划和调控，告终其正在厉苛的电池运转情况下安祥的功率输出仍旧是齐全非贵金属燃料电池亟需处置的困难。
过渡金属氮化物具有导电性优异、电化学安祥性好以及耐侵蚀性强等特质，希望计划高活性、高安祥性AEMFC电催化剂。守旧法子制备过渡金属氮化物是操纵侵蚀性强的氨气行动氮源，普通会带来情况污染；并且，因为需求操纵较高的合成温度，会导致资料烧结，省略催化活性位点。该探究组借助等离子体巩固化学气相浸积来将氮气离子化，有用使得惰性的氮气插手反响，制备了高质料的Ni3N和ZrN催化剂。这种法子具有很好的拓展性，可正在各自的金属箔上制备晶片级的Ni3N和ZrN层，出现出很好的运用前景 (图2)。
探究职员行使扭转圆盘电极体例评估了Ni3N和ZrN正在碱性电解质下氢气氧化（HOR）和氧气还原（ORR）机能。结果剖明，Ni3N和ZrN永诀出现了优异的HOR活性和ORR活性，靠拢贵金属Pt/C催化剂，而且尽头安祥。基于此发掘，探究职员将Ni3N和ZrN永诀用作阳极和阴极催化剂拼装到AEMFC中，正在氢气-氧气和氢气-气氛下永诀取得256 mW cm-2和151 mW cm-2的功率密度，并也许安祥的职责25个小机会能不衰减 （图3）。这是目前齐全非贵金属催化剂驱动的AEMFCs所报道的最佳值之一。
借助外面谋划，探究职员发掘氮元素插入到金属晶格的间隙位点中，会优化金属位点的电子组织，使得金属位点的d带核心进一步远离费米能级，从而削弱了Ni3N中的Ni活性位点对H中央体的吸附能，而且使得Ni3N出现出了对OH中央体优异的吸附才华，从而给与Ni3N优异的碱性HOR活性。其它，N的存正在也衰弱了ZrN中的Zr活性位点对O中央体的吸附能，使得其靠拢最优的O吸附能，从而带来优异的碱性ORR活性。
论文的配合第一作家为中邦科大博士后张晓隆、博士生胡少进和王业华。中邦科大高锐利传授为通信作家。闭联探究受到邦度自然科学基金委、邦度核心研发筹划、安徽省核心探究与拓荒筹划等项主意资助。
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