中国科学院深圳先进技术研究院碳中和所唐永炳、郑勇平等研究人员报道了一种高熵单原子(HESA)催化剂的设计。该催化剂由五种金属(Fe, Mn, Co, Ni和Cu)和两种氮源组成，在碱性环境中表现出超高的ORR和OER活性，分别超过了最先进的混合贵金属催化剂和碳基催化剂。值得注意的是，作为ORR催化剂，其半波电位(E_1/2)为0.87 V，在10 mA cm^-2时，其过电压(η10)为270 mV。密度泛函理论(DFT)计算表明，与单原子催化剂相比，HESA芳香度较低，电子结构更局域化，从而提高了其性能。该研究结果提出了一种设计HESA催化剂的电子结构以提高电催化性能的策略，并为对称性在催化剂设计中的作用提供了新的见解。相关研究工作以“High-entropy single-atom activated carbon catalysts for sustainable oxygen electrocatalysis”为题发表在国际顶级期刊Nature Sustainability上。