物质绿色创造与制造海河实验室、天津大学化工学院范晓彬团队开发了一种负载在氮掺杂碳基质上的超细的钒掺杂Fe3C纳米颗粒（V-Fe3C@NC）新型的电催化剂。得益于金属钒物种的调制，所获得的超细V-Fe3C纳米颗粒的尺寸小于5纳米且分散均匀，表现出比基准Pt/C更高的反应活性。原位电化学表征显示，钒物种的引入加速了ORR产物的形成和释放，并增强了反应动力学。密度泛函理论（DFT）计算揭示了铁位点和钒位点之间的协同作用触发了反应机制由耦合机理向解离机理的转变，实现了直接O–O键断裂并降低了ORR的能量壁垒。通过铝-空气电池测试，展示了V-Fe3C@NC催化剂的实际应用性能，在常温和空气环境中，该电池在长达300小时的运行中表现出优异的稳定性。
相关成果在Chemical Engineering Journal发表，论文题为“Boosting oxygen reduction reaction kinetics by Fe–V dual sites in ultrafine V-Fe3C nanoparticles for aluminum-air batteries”。物质绿色创造与制造海河实验室、天津大学化工学院范晓彬教授为通讯作者，物质绿色创造与制造海河实验室、天津大学为通讯单位。
