浙师大/浙农林胡勇教授团队AEM：自重构Co/Co2P异质结构提高碱性Zn-Co/air杂化电池的效率和耐久性

自重构Co/Co₂P异质结构提高碱性Zn-Co/air杂化电池的效率和耐久性

要点一：创新的阴极设计：制备了一种类似小麦状的阴极材料（Co/Co₂P@PNCF），该材料由P/N共掺杂碳纳米纤维的“中心茎”和密集排列的Co/Co₂P异质结构的“谷粒”组成。这种仿生纳米结构不仅提供了大量暴露的活性位点，最大限度地提高了可及性，而且还为电子转移和O2/OH-扩散建立了高导电网络。

图1. Zn-Co/air杂化电池示意图

要点二：自重构和氧化还原活性的机理研究：Co/Co₂P异质结构在第一个循环过程中自重构产生高价钴活性物种，形成了高效的Co²⁺ ↔ Co⁴⁺氧化还原对，以提供额外的充放电电压平台。在随后的充放电过程中，O₂和OH^-以及Co^3+/4+Ox(OH)y和KxCo^2+/3+Oy之间的相互转化得以保持，从而提高杂化电池的效率和耐用性。

图2. Zn-Co/air杂化电池机理图

要点三：优异的电化学性能：Co/Co₂P@PNCF催化剂具有优异的ORR/OER性能（E1/2 = 0.87 V；Ej10 = 1.59 V），以及Co²⁺ ↔ Co³⁺ ↔ Co⁴⁺ 的可逆氧化还原反应。

图3. Zn-Co/air杂化电池性能图

https://doi.org/10.1002/aenm.202402839

胡勇：二级教授、博士生导师，英国皇家化学会会士，浙江省“万人计划”杰出人才，浙江省首批“万人计划”科技创新领军人才，浙江省有突出贡献中青年专家。主要从事于先进功能材料与无机合成化学的基础研究，设计合成了一系列新型、高效、具有应用前景的光电功能纳米复合材料，开展了不同类型的异质功能纳米复合材料的可控合成、功能优化及协同增强效应研究。

目前已发表SCI论文170余篇 (其中IF>10, 共73篇)，ISI检索被他人论文引用1万余次，H因子61，入选科睿唯安2022年度全球“高被引科学家”。其中以通讯作者身份在化学、材料领域国际重要期刊，如：Nat. Commun. (2) , Angew. Chem. Int. Ed. (7), Energy Environ. Sci. (2), Adv. Mater. (1), Adv. Energy Mater. (5), Adv. Funct. Mater. (2), ACS Catal. (3), Nano Energy (2), Carbon Energy (1), J. Energy Chem. (2), Small (7), Small Sci. (2), J. Mater. Chem. A (14), Appl. Catal. B-Environ. (9), Chem. Eng. J. (9), Adv. Sci. (1), Adv. Powder Mater. (1), Mater. Horiz. (1), Coord. Chem. Rev. (2)等上面发表一系列文章，29篇入选ESI高被引论文，7篇入选热点论文，1篇入选2018年中国百篇最具影响国际学术论文，撰写英文著作章节3篇，获得授权发明专利20件，并推动1件专利产业化。作为第一完成人获中国发明协会创业奖创新奖（一等奖）1项、浙江省自然科学二等奖2项、浙江省高等学校科研成果奖三等奖1项、中国产学研合作创新奖（个人）1项。作为第一指导教师获第十七届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛一等奖1项、浙江省第十七届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛特等奖1项，被中国共产主义青年团中央委员会评为优秀指导教师并予以通报表扬。目前担任《Advanced Powder Materials》特邀编委以及多种国际一流期刊审稿人。

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