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　　近日，遼寧科技大學化學工程學院遼寧省“能源材料與電化學”重點實驗室安百鋼教授團隊的研究成果“Modest modulation on the electronic structure of Co ₉S ₈ by vanadium doping for high-performance rechargeable Zn–Air batteries”在《Applied Catalysis B：Environmental》在線發表。論文第一作者為2022級博士研究生吳琳，導師安百鋼教授為通訊作者，張涵博士和李莉香教授為共同通訊作者。該項研究工作得到了國家自然科學基金項目、興遼英才計劃項目以及遼寧省能源材料與電化學重點實驗室的支持。

　　氧反應是質子膜燃料電池、金屬-空氣電池和水電解中的動力學控制步驟，而高性能氧反應催化劑則成為發展上述系統的關鍵技術之一。金屬-空氣電池需要催化劑具有氧還原（ORR）和氧析出（OER）雙重功能，而如何實現這種雙功能的優化和平衡更具有挑戰性。近期，安百鋼教授團隊通過一種創新雙溶劑方法制備釩摻雜的V-Co ₉S ₈催化劑。該方法可以實現在Co ₉S ₈納米粒子晶格中原子水平的釩摻雜，從而調控催化劑電子構型（圖1）。研究發現，適量的釩摻雜水平，即對催化劑電子結構的溫和調控能夠優化Co的自旋態，平衡反應過程中氧中間體的吸附/解吸，從而加速氧反應動力學（圖2）。實驗研究證實，使用V-Co9S8作為空氣陰極催化劑組裝的鋅-空氣電池可提供超高功率密度（345 mW cm ^-2）、能量密度（814 mAh g Zn ^-1）和在5 mA cm ^-2下循環840次的非凡穩定性（圖3）。

　　相關鏈接： https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2022.122250