CEJ观点：掺杂和界面工程构筑双功能催化剂助力氧电催化

掺杂和界面工程构筑双功能催化剂助力氧电催化

第一作者：范方方，黄秋兰

通讯作者：陈杜宏*，樊友军*，陈卫*

单位：广西师范大学

【研究背景】

以化石燃料为主导的传统能源经济加剧了环境污染和能源危机等问题，发展清洁高效的能源转换和存储系统迫在眉睫。可充电锌空气电池（ZABs）具有成本低、理论能量密度高、安全可靠、环境友好等优点，是一种很有发展前景的清洁电化学储能系统和转换装置。然而，氧还原反应(ORR)/氧析出反应（OER）动力学缓慢且依赖Pt/Ru等贵金属催化剂，阻碍了可充电ZABs的发展。因此，有必要开发高催活性和稳定性的非贵金属双功能电催化剂，以提高此类可充电ZABs的整体效率。

近日，来自广西师范大学的陈杜宏博士，樊友军教授，陈卫教授，在国际知名期刊ChemicalEngineeringJournal上发表题为“InterfaceanddopingengineeringofCo-basedelectrocatalystsforenhancedoxygenreductionandevolutionreactions”的研究论文。

【本文要点】

要点三：优异的ORR/OER电催化活性和稳定

图4（a-c）催化剂的ORR性能；（d-f）催化剂的OER性能。

要点四：DFT揭示催化剂的作用机理

图5Co2P/Co异质结模型（a）和Fe-Co2P/Co异质结模型（b）的差分电荷密度；（c）Co、Co2P、Co2P/Co和Fe-Co2P/Co模型的DOS；（d）Co2P/Co和Fe-Co2P/Co模型的Gibbs自由能图；（e）Co、Co2P、Co2P/Co和Fe-Co2P/Co模型的过电位。

总结与展望

“InterfaceanddopingengineeringofCo-basedelectrocatalystsforenhancedoxygenreductionandevolutionreactions”

【通讯作者简介】

陈卫教授简介：广西师范大学二级教授，博士研究生导师。1997年7月在西北大学获学士学位，2000年7月于中科院长春应用化学研究所获硕士学位，2003年在厦门大学获博士学位。2005年3月至2010年3月，在美国加州大学圣克鲁兹大学做博士后，2010-2022年于中科院长春应用化学研究所电分析化学国家重点实验室工作。

已在Chem.Rev.,Chem.Soc.Rev.,J.Am.Chem.Soc.,Angew.Chem.Int.Ed.,Anal.Chem.,等刊物发表SCI论文240余篇，论文被SCI期刊他引17000余次,H指数为71。2018-2020及2022年度科睿唯安全球高被引学者，享受国务院政府特殊津贴专家。主持或参与了国家自然科学基金面上和重点项目、国家重点研发计划、广西创新研究团队项目等。先后获得吉林省自然科学一等奖（排名第一），吉林省自然科学学术成果一等奖（排名第一），中国电化学青年奖及中国科学院大学-BHPB导师科研奖等荣誉称号。担任ScientificReports、Molecules、《石油化工高等学校学报》等期刊编委。

【第一作者介绍】

范方方，广西师范大学2020级博士。

黄秋兰，广西师范大学2022级硕士。

【课题组介绍】

团队目前有7位专任教师，研究方向主要为电催化（ORR,OER,CO2RR等）、团簇可控合成及应用、二维材料电合成与应用、膜科学、基础电化学、测量不确定度的评定及应用、发光纳米材料设计及应用、锂离子电池。团队在读博士生3名，其中留学生1名，硕士30余名。