用電化學方法將二氧化碳還原為化學物質和燃料最近引起了人們的極大興趣，但該方法通常存在高過電位和低選擇性等問題。

基于此，清華大學王定勝團隊將單個P原子引入N摻雜碳載體單原子Fe催化劑(Fe-SAC/NPC)中，其中P主要以P-C鍵的形式存在。該催化劑具有顯著提高的電催化CO₂還原性能。

該催化劑在320 mV的低過電位下，CO₂RR表現出~97%的CO法拉第效率，Tafel斜率僅為59 mV dec^-1，優于大多數報道的單原子電催化劑，甚至可與最先進的金催化劑相媲美。

實驗分析結合DFT計算表明，高配合殼(n≥3)，特別是鐵中心的第三配合殼增強了鐵位點的電子局域化，提高了關鍵羧基中間體的穩定性和降低了羧基形成的反應能壘，使得在低過電位下具有優越的二氧化碳電化學還原性能。

Phosphorus Induced Electron Localization of Single Iron Sites for Boosted CO₂ Electroreduction Reaction. Angewandte Chemie International Edition, 2021. DOI:10.1002/anie.202110433