锌-空气电池（ZABs）能量密度高、成本低、安全性好，是大规模储能的种子选手。中性电解液更是环保、抑枝晶，但有个硬伤——氧还原反应（ORR）在中性条件下慢得要命，对催化剂的活性和稳定性要求直接拉满。
高熵合金（HEA）被寄予厚望，多元素协同、电子结构可调。但传统制备方法能耗高、易偏析，而且无序固溶体在电化学循环中金属溶出严重，活性和稳定性总是“二选一”。
东北林业大学刘守新、李伟、王睿文团队最近在《ACS AMI》上发了一篇，用闪蒸焦耳热（FJH），毫秒级热冲击，把纤维素一步变成硼掺杂闪蒸石墨烯，同时把PtFeCoNiMn高熵合金焊上去。更关键的是，通过精准调控退火条件，他们成功诱导高熵合金从无序固溶体转变为部分有序的L1₀型金属间化合物。
这套“有序化+硼掺杂”的组合拳，让催化剂在中性ORR中半波电位0.69 V，组装的锌空电池开路电压1.41 V，功率密度77 mW/cm²，循环寿命985小时——比商用Pt/C多跑6倍。
01 毫秒级热冲击：从纤维素到有序高熵合金，一步到位
先看图1的合成流程。纤维素在K₂CO₃活化下，第一次FJH毫秒级热冲击，变成高孔隙率的涡轮层状石墨烯——碳载体快速成型。然后金属前驱体上载，第二次FJH瞬时还原、合金化、锚定，一气呵成。
传统方法合成高熵合金，要几小时甚至几十小时，能耗高、易偏析、难复合。FJH把这三步压到秒级，从原理上解决了高熵材料制备的三大瓶颈。
图2a的XRD图谱里出现了一组超晶格峰——这是L1₀型金属间化合物的直接证据。图2d-e的HAADF-STEM更直观，原子序数衬度下，Pt原子（亮）和过渡金属原子（暗）周期性交替排列，从原子层级证实了化学有序结构的存在。
这种有序相在热力学上更稳定，是催化剂抗金属溶出的结构基础。图2b和2i的TEM与EDS面扫显示，纳米颗粒（~20 nm）在碳基底上均匀分散——FJH对颗粒生长和团聚的抑制，实锤了。
02 硼掺杂：给Pt位点“充值”电子，抗氯离子毒化
图3的XPS把电子结构拆开。B原子成功掺入碳骨架（C-B键，283.7 eV），并诱导Pt 4f峰向低结合能偏移——Pt位点获得更多电子，形成富电子表面。
这在中性ZABs里有两重作用：一是优化Pt对氧中间体的吸附能，提升本征活性；二是富电子表面增强对Cl⁻的静电排斥，有效缓解氯离子毒化。中性电解液里氯离子是催化剂的大敌，这个设计把敌人挡在门外。
Fe、Co、Ni、Mn的多金属XPS谱图呈现金属态与氧化态共存，体现了高熵合金表面化学环境的复杂性——多元素“鸡尾酒效应”，不是单打独斗。
03 ORR性能：0.69 V半波电位，5000圈仅衰减10 mV
图4是电化学硬指标。
图4a的LSV曲线，PtFeCoNiMn/B-FG的半波电位0.69 V，显著高于无序样品、未掺杂样品和商用Pt/C——有序化+电子调控，活性上来了。图4b的Tafel斜率92 mV/dec，反应动力学比Pt/C（115 mV/dec）快。
图4f的加速耐久性测试是核心亮点：5000圈电位循环后，半波电位仅衰减10 mV；Pt/C呢？60 mV。差距从哪儿来？一是有序金属间相抑制了过渡金属溶出，二是B掺杂形成的强化学锚定防止了颗粒脱落和团聚。结构稳，性能才稳。
04 锌空电池：985小时循环，比Pt/C多跑6倍
图5是器件验证。
图5b-c，PtFeCoNiMn/B-FG组装的ZABs，开路电压1.41 V，功率密度77 mW/cm²，优于商用Pt/C。
图5g是循环稳定性测试，985小时连续充放电后，电池电压无明显衰减；Pt/C在146小时内就明显失效。这套催化剂把中性ZABs的寿命从“百小时级”拉到了“近千小时级”。
根本原因在于：高熵合金的“缓慢扩散效应”+有序相的结构锚定+B掺杂的电子与界面稳定，三件事叠在一起，构筑了一个抗溶出、抗团聚、抗毒化的“三重稳定”体系。中性ZABs的苛刻环境，它扛住了。
05 这事的看点：把“合成”和“调控”合二为一
把这篇的逻辑抽出来，其实是三层设计叠在一起：
工艺层：FJH毫秒级热冲击，把纤维素一步变成B掺杂闪蒸石墨烯，同时合金化、锚定、有序化——合成+调控，一次完成。
结构层：有序L1₀金属间相，热力学稳定，抑制金属溶出；B掺杂强锚定，防止团聚脱落。
机制层：高熵“缓慢扩散效应”+有序相结构锚定+B掺杂电子调控，三重稳定，协同抗毒化。
最后落在应用上：985小时循环，0.69 V半波电位，77 mW/cm²功率密度——不仅是数据漂亮，是给中性ZABs催化剂设计开了条新路。
文献信息
Ordering-Controlled Ultrafast Synthesis of High-Entropy Alloy Catalysts on Cellulose-Derived Boron-Doped Flash Graphene for Long-Life Neutral Zinc-Air Batteries
ACS Applied Materials & Interfaces, 2025
DOI: 10.1021/acsami.6c03755
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