on style="white-space: normal; margin-bottom: 20px; line-height: 1.75em; margin-left: 8px; margin-right: 8px;">可再充电锌-空气电池(zinc-air batteries, ZABs)需要高性能的双功能氧电催化剂。考虑到它们的最大原子效率和高本征活性,过渡金属单原子催化剂构成了一个有希望的候选者。然而,原子分散的过渡金属位点的制备极具挑战性,因此需要新的设计策略和合成方法。基于此,清华大学张强教授和北京理工大学李博权教授(共同通讯作者)等人报道了一种点击限制策略,通过点击化学有效地将过渡金属原子预分散在前驱体中,并确保成功构建丰富的单原子位点,进而制备了M-N-C SAC。点击限制是指预先构建一个稳定的配位环境,再根据点击化学反应的原理,利用共价键将分子进一步锚定到基底上。由于共价键固有的方向性和饱和性,保证了接枝的过渡金属有机分子的单分散,同时共价键的相互作用较强,阻止了过渡金属原子在热解过程中发生聚集。利用点击限制策略不仅有利于拓宽合成路线,而且具有点击化学固有特性,进而有利于催化剂的可控和定向合成。此外,作者以钴(Co)配位的卟啉和碳纳米管(CNTs)分别作为有机分子和导电基底,通过酰胺化反应将Co卟啉单位点击到CNTs上,形成Co-N-C SACs的前驱体,并进一步退火处理得到以Co-N-C SAC电催化剂。在氧饱和的0.1 M KOH电解质中,作者利用三电极体系研究了Co-N-C SAC电催化剂对氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER)的性能,其具有优异的双功能ORR/OER电催化活性,优于已报道的大多数M-N-C SACs。进一步将Co-N-C SAC应用于ZABs时,在电流密度为25 mA cm-2下具有0.83 V的低电压间隙和稳定循环200次。该工作扩展了制备过渡金属单原子位点以进行高效双功能氧电催化的方法,并启发了精确合成催化材料的方法。A clicking confinement strategy to fabricate transition metal single-atom sites for bifunctional oxygen electrocatalysis. Sci. Adv., 2022, DOI: 10.1126/sciadv.abn5091.https://www.science.org/doi/full/10.1126/sciadv.abn5091.