东北大学李犁教授JACS: 超结构辅助单原子电催化

锌-空气电池由于其成本低、理论容量大、环境友好等优点，在过去的十年中受到了广泛的关注，是替代目前商业化的锂离子电池存在安全性问题和自然储量有限的新一代储能技术之一。单原子催化剂是锌-空电池最有应用前景的催化剂之一，提升单原子ORR，OER双功能催化活性是当前研究的热点方向。目前，大多数报道的双功能催化剂是基于M-N-C结构，原子金属(M)分散在氮掺杂碳(N-C)载体上。然而，N与金属之间的相互作用极有可能形成聚集体，这极大地限制了金属原子的负载，从而减少了ORR/OER的有效活性位点的数量。

近日，东北大学冶金学院李犁教授团队提出利用碳化钨优异的耐腐蚀性、高导电性、类铂电子性能以及稳定的催化活性中心而没有强杂原子配位的优势作为载体，合成了一种超晶格和单原子同时分散在碳化钨载体上的催化剂。分散的Co单原子和边缘界面的Co超晶格的存在结合了原子催化和超结构催化的优点，最大限度地提高了金属的利用率，提高了表面催化活性。所制备的电催化剂表现出优异的ORR (E1/2: 0.893 V)和OER反应活性(Ej=10: 259 mV)以及ΔE=0.623 V远超过商业基准。

相关研究成果发表在Journal of the American Chemical Society上，文章共同通讯作者包括燕山大学王静教授与福州大学喻志阳教授，文章的第一作者为东北大学冶金学院博士研究生李宏观。

李犁，东北大学冶金学院教授、博导、所长，可再生能源转换与储能团队负责人，英国皇家化学会会士，入选国家万人计划-科技创新领军人才，国家高层次人才计划-青年项目（四青），辽宁省兴辽英才计划，沈阳市杰出人才等，H index>50，担任中国有色金属学会熔盐化学与技术委员会委员等多个国内及国际专业委员会副主任及委员等；以通讯作者在Chem, Matter, PNAS, JACS, Chemical Society Reviews, Energy & Environmental Science、Science Bulletin等国内与国际著名学术期刊发表 SCI 论文 100余篇，多次入选“全球前2%科学家”榜单等高被引科学家榜单；担任国家科学评论National Science Review学科编辑组成员，冶金顶刊Metallurgical and Materials Transactions A评审委员会主席，Metallurgical and Materials Transactions B、Materials Horizons、Nanoscale Horizons、ACS Sustainable Chemistry & Engineering、Sustainable Materials and Technologies等10余本国内外学术杂志副主编/编辑/编委等。

先后获得英国皇家化学会青年奖、国际材料学会科学奖、荣程祥青科研创新奖等国内及国际奖项20余项。主要研究方向为：1）新能源存储（锂电池、钠电池、Li-S电池、超级电容器、水系电池及其他能源存储形式）及器件制备；2）冶金物理化学与冶金新材料；3）电催化/光催化以及绿氢制备技术；4）电池回收及固体废弃物资源回收与利用等。