Fe-N-C催化剂为燃料电池贵金属催化剂替代带来新的机遇，课题组于2021年3月19日在Nature Communications在线发表了相关最新研究工作。

具体为双金属原子分散的催化剂(Fe,Mn/N-C)，相邻原子分散的Mn-N能有效激活FeIII位点，使FeIII在FeN4位点中实现单个eg电子填充(t2g4eg1)，从而更加有利于电子进入O的反键轨道上，实现O2的活化。磁化率测试与理论计算共同表明，相邻原子分散的Mn-N可以通过自旋态转变、电子调制激活FeIII位点，使得Fe,Mn/N-C在碱性和酸性介质中均具有优异的ORR活性与稳定性。

近年来，张佳楠团队致力于研发杂原子掺杂的缺陷碳金属复合催化材料，通过异原子的引入调控催化活性中心电子结构，使其活性和稳定性得到显著提高，相关研究成果在Advanced Materials、Advanced Functional Materials、ACS Nano、Adv. Sci. 等期刊上发表。该系列工作为构建具有优异ORR性能的金属-氮-碳催化剂提供了便捷高效的策略和路径。

该工作目前被web of science 收录为高被引论文。