近日，我校清洁能源与催化安徽省基础学科研究中心陈郑团队在电催化氧还原反应领域取得重要研究进展，相关成果以题为 “Elucidating activity-stability trade-offs in nano-fingerprint carbon anchoring single atoms and clusters in oxygen reduction reaction”的论文发表于《Nature Communications》。该研究围绕单原子、团簇与碳载体协同调控这一前沿方向，系统揭示了电催化体系中“活性—稳定性”权衡的内在机制。原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-026-70446-8。

氧还原反应是燃料电池、金属空气电池等能源器件中的关键阴极反应，但其动力学缓慢、催化剂易失稳等问题长期制约着器件性能提升。针对这一难题，研究团队构建了一种由纳米指纹碳（nano-fingerprint carbon）锚定的复合催化剂Zn₁Fe_1+x/f-NC，其结构特征是在纳米指纹碳层中封装Fe团簇，并在周围引入高密度分散的Fe-N₄/Zn-N₄单原子位点。研究表明，单原子位点、团簇位点与指纹碳层结构之间存在显著协同作用，共同促进了催化剂的活性与稳定性。电化学测试结果显示，Zn₁Fe_1+x/f-NC 在0.1 M KOH中表现出优异的ORR性能，半波电位达到0.93 V，起始电位达到1.05 V，并具有良好的循环稳定性；进一步组装锌空气电池后，其电极峰值功率密度达到263.82 mW·cm^-2，并在10 mA·cm^-2条件下实现了超过2200小时的长时稳定运行，具有较强的实际应用潜力。

该论文第一作者为我校2025届硕士李峰、2023届博士吴启康，安徽师范大学为论文第一完成单位。研究工作由安徽师范大学、首都师范大学以及中国科学院过程工程研究所单位合作完成。