近日，化学化工学院李海波教授团队在《先进能源材料》（Advanced Energy Materials，中科院1区Top期刊，影响因子24.4）发表了题为《单原子钴与远程铁物种协同促进氧电催化》（“Single-Atom Co Meets Remote Fe for a Synergistic Boost in Oxygen Electrocatalysis”）的研究论文，揭示了原子级分散的Co原子与远程的Fe金属纳米颗粒协同作用，可以高效驱动电催化氧还原和氧析出反应。
李海波教授团队在《先进能源材料》发表的最新研究中，创新性地提出了金属—载体配位选择性合成策略，成功构建了单原子Co与Fe4N纳米颗粒协同催化体系。该体系通过精准调控纳米颗粒与单原子间的远程电子耦合，实现了金属纳米颗粒对单原子活性位点的长程协同调控。电化学测试表明，该催化剂在碱性介质中展现出优异的双功能催化性能：氧还原反应半波电位达0.93 V（vs. RHE），氧析出反应过电位仅为298 mV（@20 mA cm⁻²）。基于该催化剂组装的锌空气电池展现出超长循环稳定性，在连续充放电900次后容量保持率高达99%，显著优于商用Pt/C催化剂。理论计算揭示了独特的协同作用机制：Fe4N纳米颗粒通过长程电子效应重构CoN4活性位点的d轨道电子分布，优化了中间体OH*的吸附能，从而同时提升氧还原/析出反应动力学。该研究突破了传统单原子催化剂设计的局限性，为构建具有原子级精准调控的多尺度催化体系提供了新范式，对开发下一代高能量密度金属空气电池具有重要指导意义。
聊城大学李宗阁为第一作者，聊城大学李海波、孟凡鹏和阿德莱德大学张华阳为共同通讯作者，聊城大学为第一署名单位。该研究工作得到国家自然科学基金项目，山东省自然科学基金项目、山东省青年科技人才托举工程、聊城大学科研启动基金、德国洪堡学者基金和澳大利亚研究理事会研发项目的支持。
（审核 化学化工学院）
