近日,我院周丽娜博士团队在锌空气电池多功能氧电催化剂取得重要进展,相关成果以“Interfacial charge redistribution over Co-WN heterostructures as efficient and durable multi-functional electrocatalysts”为题,发表在Chemical Engineering Journal(SCI中科院大类一区TOP期刊,最新影响因子为12.5)期刊上。周丽娜博士为第一作者,杜岳副教授、谢云龙教授和崂山实验室的于强研究员为论文共同通讯作者,湖北师范大学为第一署名单位。

该研究通过磷钨酸介导刻蚀与限域拓扑化学转化策略,在氮掺杂碳基体中构建了高密度Co-WN异质界面(Co-WN@NC)。DFT、UPS、XAFS和原位拉曼等结果表明,Co与WN界面处发生定向电荷重分布并形成内建电场,优化了活性位点d带中心及中间体吸附能,从而显著提升ORR/OER/HER动力学。所得催化剂ORR半波电位达0.85 V,OER在10 mA cm⁻²下仅需1.55 V,双功能过电位差低至0.70 V,HER过电位为274 mV@10 mA cm⁻²;作为锌空气电池空气阴极,其峰值功率密度达178.1 mW cm⁻²,比容量为848 mAh gZn⁻¹,并实现超过1150 h的超长循环稳定性,远超Pt/C+RuO₂基准,同时可用于稳定整体水分解超过130 h。

作者简介:
周丽娜:湖北师范大学材料科学与工程学院讲师,博士毕业于武汉理工大学材料科学与工程专业,主要从事金属空气电池、水系离子电容器及电池的相关研究。近年主持湖北省教育厅项目1项,国家重点实验室开放课题1项,企业横向合作项目1项。以第一作者/通讯作者在Journal of Materials Science & Technology, Journal of Colloid and Interface Science, Journal of Energy Chemistry, Chemical Engineering Journal等国内外学术期刊上发表论文20余篇,申请国家发明专利5项,授权2项。
论文信息:
Lina Zhou, Xiaonan Xu, Yue Du*, Song Pan, Jiaming Li, Xin Xiong, Yisi Liu, Saiyu Wang, Yunlong Xie*, and Qiang Yu*. Interfacial charge redistribution over Co-WN heterostructures as efficient and durable multi-functional electrocatalysts. Chemical Engineering Journal, 2026, 550: 183779. DOI:10.1016/j.cej.2026.183779.