二次金属-空气电池迫切需要高活性、高强度的用于析氧反应（OER）和氧还原反应（ORR）的双功能非贵金属电催化剂。金属与金属化合物的工程化异质界面是制备高性能电催化剂的一种有吸引力的策略。然而，大多数已报道的金属/金属化合物异质结构都是通过在单金属的基础上将金属部分转化为相应的金属化合物来设计。

近日，同济大学陈作锋教授报道了利用氮三乙酸作为螯合剂稳定不同的金属离子，构建纳米线结构，提出了一种简便的“配位构建-热分解”策略来构建嵌入在N-掺杂碳纳米线中的Co/MnO异质界面。

文章要点

1）研究发现，原位生成的Co纳米晶不仅与MnO形成了高导电性的异质界面，而且有利于石墨碳作为导电剂的形成。Co/MnO@NC具有优异的双功能氧电催化活性和耐久性，可逆氧过电位仅为0.66 V。密度泛函理论（DFT）计算表明，Co/MnO异质结构的形成导致了含氧中间体在OER和ORR中的最佳吸附能。

2）Co/MnO@NC作为正极，组装后的水系锌-空气电池（ZAB）在20 mA cm^-2放电条件下，可提供146 mW cm^-2的峰值功率密度和400h/600次循环的充放电稳定性。此外，基于Co/MnO@NC的准固态ZAB除了具有高电池性能外，还具有出色的机械灵活性。

3）这一策略可以推广到与其他铁族元素一起制备Fe/MnO@NC和Ni/MnO@NC电催化剂，从而为开发高效、耐用的能量转换和储能电催化剂开辟了一条新的途径。

参考文献

Yanli Niu ,  Xue Teng ,  Shuaiqi Gong ,  Xuan Liu ,  Mingze Xu , Zuofeng Chen , Boosting oxygen electrocatalysis for flexible zinc-air batteries by interfacing iron group metals and manganese oxide in porous carbon nanowires, Energy Storage Materials (2021)

DOI：10.1016/j.ensm.2021.08.037

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.08.037