杂原子掺杂碳材料用于氧还原反应催化剂的研究

氧还原反应存在于多种储能设备如空气电池和燃料电池的反应过程中,通常以商业铂碳作为催化剂,但铂基催化剂的高昂价格和易中毒的缺点限制了其广泛应用。碳基材料被认为是贵金属催化剂最有希望的替代物,引起了众多研究者的兴趣。这是因为某些杂原子掺杂于碳基体中会因为其与碳原子的物理化学性质的差异而在基体中形成缺陷,形成催化的活性位点,亦可提高材料的电导率和氧传输能力,从而提高了碳材料的氧还原反应催化能力。为此,本文首先介绍了氧还原反应的过程,然后介绍了多种杂原子掺杂的碳基氧还原催化剂的制备以及它们的优点和创新性。