聊城大学李海波教授团队在氧电催化反应研究领域取得新成果
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)
聊大要闻
-
聊城大学举办“弘扬抗战精神,奋进复兴征程”星火影院观影活动2025-10-17
-
聊城大学12名教师获得技术经纪人证书2025-10-16
-
澳大利亚国立管理与商业学院校长徐榕宁一行来访2025-10-16
-
我校“山东冠县西梅科技小院”获批国家级高校产学研服务与创新平台2025-10-15
-
【山东省教育厅(省委教育工委)】报道聊城大学:“六寓并举”赋能清廉学校建设2025-10-15
-
山东省国外语言学学会2025年年会在我校召开2025-10-15
-
聊城大学在全省心理健康教育系列活动评选中喜获12项奖励2025-10-13
-
我校举办王世舜先生学术研讨会暨藏书捐赠仪式2025-10-13
-
聊城大学举行2025年秋季国际学生开学典礼2025-10-13
-
杜宏春教授作国家社科基金申报经验交流2025-10-13