在全球能源轉型和可持續發展進程中，燃料電池和金屬-空氣電池作為新一代能源存儲系統備受矚目。然而，陰極ORR催化劑依然采用貴金屬催化劑，因其成本高昂且資源稀缺，限制了大規模應用。非金屬碳基電催化劑具有成本低、穩定性好等優勢，備受研究人員關注。但是，由于碳基催化劑活性較差，研究人員通常采用氮、硫、磷、硼等雜原子摻雜的方式引入活性位點，提高其催化性能。

近日，碳中和與清潔能源技術研究團隊成功制備了硅摻雜類石墨烯炭材料，并用于電催化氧還原反應。該工作以多晶硅副產物SiCl4為硅源，制備了富含C-O-Si化學鍵的硅摻雜類石墨烯炭材料。該材料作為 ORR電極材料，表現出了優異的電催化活性，其半波電位可達 0.80 V（vs. RHE），極限電流密度可達5.81 mA/cm2。該研究不僅為多晶硅生產中的副產品SiCl4的資源化利用提供了思路，而且為非金屬碳基催化劑的設計提供了借鑒。

相關工作以 “Enhanced Electrochemical Oxygen Reduction Reaction on 'C-O-Si' Bonds in Si-doped Graphene-like Carbon（https://doi.org/10.1016/j.carbon.2024.119881）” 為題發表于《Carbon》（IF=10.5，中科院TOP期刊）。論文第一作者為石河子大學化學化工學院研究生楊守華和唐贏，通訊作者是張麗莉研究員和于鋒教授。

 圖1 摘要圖