近期，田新龙教授团队在《Chemical Engineering Journal》（IF=16.744）发表题为“Ternary single atom catalysts for effective oxygen reduction and evolution reactions”的研究论文。海南大学化学工程与技术学院博士后李瑞松为论文第一作者，邓培林副教授、田新龙教授为论文共同通讯作者。

燃料电池（MFCs）作为一种清洁、高效的能量转换器件，被认为是未来全面实现交通运输电气化、脱碳的重要解决方案之一。为了快速地推进金属-空气电池的实用化与产业化，研制高效的双功能阴极催化剂并实现优异的氧还原（ORR）和氧析出（OER）反应动力学是提升电池性能的关键。在目前报道的催化剂中，单原子催化剂（SACs）具有最小极限的粒子尺寸，其原子利用率接近100%，配位环境易于修饰，金属与载体的相互作用强，使其逐渐成为最具潜力的燃料电池催化剂。然而，单一金属活性位点极大地限制了SACs的活性提升与多功能催化，同时多金属SACs的设计与制备仍面临着巨大挑战。

基于此，海南大学田新龙教授团队在前期的研究基础上构建了三元原子级分散的PtFeCo催化剂。其中，密度泛函理论（DFT）揭示了催化剂PtFeCo-SACs中Fe-N₄和Co-N₄是高效ORR和OER的关键活性位点；同时，催化剂中痕量Pt原子有效地优化了双功能活性位点对各自反应中间物的吸附能，从而提升了SACs的双功能催化性能。将所制备的PtFeCo-SACs应用于可逆锌-空气电池时，该催化剂同样表现出优异的电池活性与耐久性。

该工作得到了海南省自然科学基金（222MS006, 221RC1017, 522QN281），国家自然科学基金（22109034, 22109035, 52164028, 52274297），海南大学科研启动基金（KYQD(ZR)−20008, 20082, 20083, 20084, 21065, 21124, 21125）和海南省巨东英院士工作站（YSPTZX202315）的资助。文章链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.143641