近日，材料科学与工程学院刘友星副教授与合作者在《Advanced Materials》杂志发表了题为“p-d orbital hybridization of S-Pt-C atomic site enables durable Mg-CO₂ battery”的研究论文。

Mg-CO₂电池体系因具有高能量密度、优异的安全性等优势而被广泛研究。单金属位点催化剂（Single-metal-site catalysts, SMSCs）具有较大的原子利用率，在Mg-CO₂电池中具有较大的应用潜力。但是，弱金属-载体相互作用会引起单原子金属团聚，进而导致Mg-CO₂电池稳定性衰减。因此，开发有效策略强化金属-载体相互作用是提高Mg-CO₂电池稳定性重要途径。本工作通过在共价有机框架（COFs）分子骨架中精准引入S原子，显著增强了金属中心与载体间的p–d轨道耦合作用，进而大幅提升了Pt单原子与 COFs相互作用力。实验结果显示在0.34 V的超低过电势下稳定运行超过420小时，容量达到50 Ah g⁻¹，显著高于同类单金属位点电池。

本论文第一作者为刘文博、徐亚超、郭肖华，北京化工大学材料学院刘友星副教授和北京大学郭少军教授为论文的共同通讯作者。本研究工作得到了国家自然科学基金等项目资助。

文章信息：Wenbo Liu, Yachao Xu, Xiaohua Guo, Youxing Liu*, Menggang Li, Lu Li, Ning Li, Zongqiang Sun, Yongzhi Zhao, Peng Zhang, Chuanjin Tian, Yang Hu, Mingchuan Luo, Xiaoxu Zhao, Shaojun Guo*. p-d orbital hybridization of S-Pt-C atomic site enables durable Mg-CO₂ battery. Advanced Materials 2025, e14286.