课题组在Small 杂志发表论文

课题组文章“Coordination Engineering of Defective Cobalt–Nitrogen–Carbon Electrocatalysts with Graphene Quantum Dots for Boosting Oxygen Reduction Reaction”被 Small 杂志（中科院分区一区，IF = 15.153）接收。

电催化氧还原反应（ORR）电催化剂的开发是燃料电池和锌空气电池的可持续高质量发展的关键。大量研究表明，金属-氮-碳（M-N-C）电催化剂具有良好的电催化ORR活性；此外其成本相比于现有的铂碳催化剂更加低廉，因此是最具前景的ORR候选催化剂之一。然而，基于现有合成方法制备的M-N-C催化剂会带有大量碳缺陷，不仅阻碍了电子的传输，还极易被反应产生的羟基自由基（·OH）和过氧自由基（·OOH）等副产物氧化，致使M-N-C催化剂中毒，催化性能严重衰减。如何修复M-N-C催化剂碳缺陷，进而改善其ORR催化稳定性，提高反应效率具有重要的现实意义和应用价值。第一性原理计算结果显示Co-N₂-O₂模型决速步为最后一步还原反应（*OH+e^-→OH^-+*），其ORR过电位为0.71 V，低于其它模型。G-CoNOC电催化剂具有较高的ORR催化活性，可归因于GQDs诱导的原子构型定向调控。从Co-N₄和Co-N₃O到Co-N₂-O₂的转变有利于电子转移到被吸附的*OH物种。此外，Co-N₂-O₂模型展现出理想的OOH^-吸附能，可以促进H₂O₂进一步还原，从而增强ORR动力学和稳定性。上述结果表明GQDs诱导的原子构型定向调控提高了G-CoNOC电催化剂的ORR催化活性。