我院霍培培副教授指导团队在《Rare Metals》上发表学术论文

近日，我院霍培培副教授指导的研究团队在电化学储能领域取得重要进展。相关研究成果以题为“Fe₄N particles embedded in nitrogen-doped electrospun carbon nanofibers as efficient ORR catalysts for zinc-air battery”的论文形式发表在国际知名期刊《Rare Metals》（中科院SCI一区TOP（2025年3月最新升级版），IF=9.6）上。我院2022级研究生徐成晓为第一作者，霍培培副教授为独立通讯作者，我院为第一通讯单位。论文原文链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s12598-024-03167-w。

本研究提出了一种基于静电纺丝技术的策略（Fe₄N@CNF-NH₃），通过将氮化铁（Fe₄N）纳米颗粒嵌入氮掺杂碳纳米纤维中，有效抑制纳米颗粒的团聚，实现其均匀分散，从而提高活性位点的利用效率。此外，石墨化碳层包覆的纳米颗粒显著提增强了材料的导电性和稳定性，有助于提升催化剂的长期循环稳定性。氮掺杂碳纳米纤维的引入不仅优化了Fe原子的电子结构，提高了Fe活性中心对含氧中间体的吸附能力，从而提升氧还原反应（ORR）活性，同时提供了高效的电荷与质量传输通道。得益于该策略，催化剂在ORR测试中表现出优异的电化学性能，实现了0.904V的半波电位，显著优于商业Pt/C催化剂。此外，该催化剂在锌空气电池中展现出卓越的应用潜力，不仅实现了远超商业锌空气电池的峰值功率密度，同时表现出优异的长循环寿命，显示出良好的商业化前景。