ORR是多种电化学能源转换、储存和化工生产等领域中的关键技术，其推广和应用受制于高效、高选择性、低成本和高稳定性催化电极的开发。已有研究表明，碳基材料是理想的ORR电极材料，可被调控并分别适用于两电子和四电子ORR。然而，其催化选择性和活性受化学掺杂、表面氧化、边缘精细结构、碳芳香烃结构变异等诸多因素影响，在催化机理机制的理解上仍存在着诸多尚未明确和争议性的科学性问题，阻碍着电极材料的精准设计和制备。
基于此，我校林良旭教授团队以碳布材料为研究对象，通过设计一种由氢原子钝化的晶格扭曲结构，实现了高效、稳定和高选择性两电子ORR反应，系统阐述了碳材料晶格扭曲和氢钝化在电催化活化上和选择性调控中的关键作用，为碳材料的ORR催化机理机制提供了新的理解，并为进一步阐述碳材料的ORR催化活化机制提供新的强有力的依据。该研究所阐述的催化活化机制是对碳材料ORR催化机理的有力补充，也解释了为什么碳材料在ORR中所表现出的诸多难以理解的实验现象，为更精准的催化电极设计提供参考和依据。相关研究成果以“Lattice Distortion and H-passivation in Pure Carbon Electrocatalysts for Efficient and Stable Two-electron Oxygen Reduction to H2O2”为题发表在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition。
福建师范大学为该成果第一完成单位，第一及共同第一作者为福建师范大学海峡柔性电子（未来科技）学院（研究院）林良旭教授、武汉科技大学的黄亮教授和新西兰坎特伯雷大学的吴昶研究员。文章通讯作者为林良旭教授、陈俊教授和黄维院士。
原文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202315182