硫酸根離子誘導的凹面多孔S、N共摻雜碳限制FeC_x納米團簇，具有 Fe-N₄位點，可在堿性和酸性介質中進行氧還原。目前用于氧還原反應（ORR）的催化劑中，鉑基催化劑是活性最高的電催化劑，但其高成本和稀缺性阻礙了其大規模應用。因此，大量的工作已經在尋求高效率和低成本的非貴金屬基催化劑。為了提高催化劑的催化活性，關鍵是增強活性位點的內在活性或增加可及活性位點的暴露。

基于此，武漢理工大學木士春和何大平等人設計了一種有效的Fe/S-NC氧還原電催化劑，它限制了大量 FeC_x納米團簇與Fe-N₄位點位于凹形多孔S、N共摻雜碳基質中。原因在于硫酸根離子在高溫下與源自ZIF-8的碳發生反應，導致碳骨架收縮，然后形成具有大量大孔和中孔的凹形結構，這種摻入S的凹面架構提供了更大的與電解質接觸的面積，促進了活性位點的暴露并加速了遠程傳質。因此，具有大量CSC、Fe-N₄和FeC_x納米團簇的催化劑（Fe/S-NC）表現出良好的ORR 活性和穩定性。

在堿性介質中，最佳催化劑（Fe/S₂-NC）的半波電位為0.91 V，遠遠超過商業鉑碳（0.85 V），而在酸性介質中，半波電位達到0.784 V，與鉑碳（0.812 V）相當。此外，對于鋅空氣電池而言，Fe/S₂-NC（170 mW cm^-2）優于鉑碳（108 mW cm^-2）的出色峰值功率密度也凸顯了其巨大的應用潛力。這種用硫酸根離子原位S摻雜和直接成孔的方法為開發和設計具有成本效益的非貴金屬氧還原催化劑開辟了新的方向。

Sulfate ions induced concave porous S-N Co-doped carbon confined FeC_x?nanoclusters with Fe-N₄?sites for efficient oxygen reduction in alkaline and acid media. Small, 2021.