Fe-N-C催化劑為燃料電池貴金屬催化劑替代帶來新的機遇，課題組于2021年3月19日在Nature Communications在線發表了相關最新研究工作。
具體為雙金屬原子分散的催化劑(Fe,Mn/N-C)，相鄰原子分散的Mn-N能有效激活FeIII位點，使FeIII在FeN4位點中實現單個eg電子填充(t2g4eg1)，從而更加有利于電子進入O的反鍵軌道上，實現O2的活化。磁化率測試與理論計算共同表明，相鄰原子分散的Mn-N可以通過自旋態轉變、電子調制激活FeIII位點，使得Fe,Mn/N-C在堿性和酸性介質中均具有優異的ORR活性與穩定性。
近年來，張佳楠團隊致力于研發雜原子摻雜的缺陷碳金屬復合催化材料，通過異原子的引入調控催化活性中心電子結構，使其活性和穩定性得到顯著提高，相關研究成果在Advanced Materials、Advanced Functional Materials、ACS Nano、Adv. Sci. 等期刊上發表。該系列工作為構建具有優異ORR性能的金屬-氮-碳催化劑提供了便捷高效的策略和路徑。
該工作目前被web of science 收錄為高被引論文。