文章题目：RevealingtheinterfacialelectronmodulationeffectofCoFealloyswithCoCXencapsulatedinN-dopedCNTsforsuperioroxygenreduction01前言随着化石燃料的日益枯竭，全球性环境问题变得愈发严峻，急需开发一种新型环境友好且可再生的能量载体。金属空气电池被认为是未来有望替代传统化石能源的一种有效的能源转换与储能装置。金属空气电池的主要挑战之一是其半反应：氧还原反应（ORR）和析氧反应（OER）的效率低和反应动力学缓慢的问题。迄今为止，Pt和IrO2/RuO2贵金属基电催化剂仍分别是最有效的ORR和OER电催化剂，但其高昂的价格和较低的储量阻碍了它们的大规模商业化应用。因此，探索和开发价格低、活性高、耐久性强的非贵金属催化剂具有重要的研究价值。在此基础上，王勤课题组提出了一种基于氮掺杂碳纳米管包覆的CoFe合金和CoCX抑制结催化剂，用于高性能ORR。首先，在含双氰胺的氮气氛围下，将球状CoFe2O4尖晶石原位诱导转换为碳纳米管。然后在还原气氛中进一步高温煅烧，最终形成具有CoFe合金、CoCX、N-CNT多重异质界面的电催化剂。制备的CoFe-CoCXNCNT催化剂对于ORR具有高效的活性及稳定性。起始电位和半波电位分别为1.01V和0.89V，超过了商用Pt/C催化剂。此外，它被组装成锌空气电池，功率密度为mW·cm-2。本研究为开发高效低成本的锌空气电池催化材料提供重要策略，对于高效绿色储能器件的设计应用具有重要研究意义。02创新点1.碳纳米管的引入不仅提高了材料的导电性，而且对CoFe/CoCX抑制结起到了很好的保护作用。碳层的包覆防止在电化学反应中电解液对金属的溶解腐蚀，从而提高催化剂的活性和稳定性。▲图1.催化剂的合成步骤及形貌2.制备的CoFe-CoCXNCNT催化剂对于氧还原反应具有高的活性及稳定性。起始电位和半波电位分别为1.01V和0.89V，超过了商用Pt/C催化剂。并且，催化剂具有明显的ORR及OER双功能性能，其ORR与OER电势差仅为0.74V。此外，它被组装成锌空气电池，功率密度为mW·cm-2，稳定性可以达到h。▲图2.催化剂性能图3.CoFe合金、CoCX、N-CNT之间形成的多重异质界面及内建电场效应，促进了催化剂的界面电子转移。并且CoFe合金、C-N、吡啶N、碳缺陷等多活性位点的存在，协同提升了催化剂的电催化性能。▲图3.催化剂反应机理图03作者简介王勤内蒙古大学化学化工学院教授，博士生导师，担任学校学术委员会学科建设委员会委员、学部委员、国家自然科学基金通讯评议专家、教育部学位与研究生教育发展中心通讯评议专家以及多个国际重要学术期刊的编委。年7月毕业于吉林大学物理化学专业，获理学博士学位，同年来校任教至今。王勤教授作为化学化工学院的学科带头人，结合自治区重大能源需求和学科发展方向，围绕自治区能源化工、稀土及新材料开展特色研究工作，取得了系列重要原创成果。主持各类科研项目10余项，近五年在Angew.Chem.Int.Ed,Adv.EnergyMater,ApplCatalB-Environ等发表高质量学术论文70多篇，其中多篇被选为封面论文。课题组在稀土及半导体功能纳米催化材料的设计制备、结构调控与性能研究工作获年内蒙古自然科学一等奖（排名第三）；入选自治区“草原英才”工程、自治区“新世纪人才工程”、自治区“草原英才”工程青年创新人才一层次、自治区青年科技领军人才、内蒙古杰出青年培育基金、内蒙古大学国家杰出青年科学基金培育人选；获内蒙古大学三育人先进个人、国家级创新创业训练计划优秀指导教师、内蒙古大学校长励学奖、内蒙古大学乌可力奖等荣誉称号。邮箱：qinwangimu.edu.cn课题组网站：
