可充电的水性锌-空气电池 (ZAC) 有望成为一种极其安全和高能量的技术。然而，它们仍然受到缓慢的电化学动力学和源自双功能催化剂和电解质的寄生反应的不可逆性的显着限制。

有鉴于此，韩国汉阳大学Jung-Ho Lee教授等人，报道了采用电子结构调制的方法，以FeCo单/双原子构成的边缘位点和氮化石墨碳框架(FeCo SAs@Co/N-GC)中的Co位点为特征的界面结构的原位构建。

本文要点

1）报道了通过受控的湿化学和恒温碳化方法，设计制备了 FeCo 单/双位点、集成的 Co-C 和氮掺杂石墨碳（FeCo SAs@Co/N-GC）三相界面结构，作为高效的 pH通用双功能ORR和OER催化剂，用于水性(即，碱性，非碱性，和酸性电解质)和柔性固体ZACs。

2）与商用Pt/C和RuO₂相比，FeCo SAs@Co/N-GC具有优异的电化学性能、可逆氧化还原动力学以及在碱性、中性和酸性等通用pH环境下的氧还原和析氧反应耐受性，这是由于界面上的协同效应和更优的电荷/质量转移。

3）由 FeCo SAs@Co/N-GC 阴极构建的水性（碱性、非碱性和酸性电解质）ZAC能够稳定运行，具有显著的可逆性，并具有最高的能量密度。此外，柔性固态ZACs表现出优异的机械和电化学性能，最高功率密度为 186 mW cm^-2，比容量为 817 mAh g_Zn^-1，能量密度为 1017 Wh kg_Zn^-1，在极端恶劣的操作条件下循环寿命>680次，说明了三相催化剂在绿色储能技术中的巨大潜力。

参考文献：

Nayantara K. Wagh et al. Heuristic Iron–Cobalt-Mediated Robust pH-Universal Oxygen Bifunctional Lusters for Reversible Aqueous and Flexible Solid-State Zn–Air Cells. ACS Nano, 2021.

DOI: 10.1021/acsnano.1c04471

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c04471