不对称界面硫桥键驱动的先进氧电催化机制及其在锌空气电池中的应用

来自国内的研究人员通过构建Co9S8/Fe7S8@NSCNTs异质结，利用不对称Co─S─Fe桥键实现多活性位点协同，显著提升ORR（0.84 V半波电位）和OER（353 mV过电位）性能，所组装的锌空气电池展现出118.4 mW cm?2峰值功率密度和650次循环稳定性，为下一代能源转换材料设计提供新思路。

　　

这项突破性研究揭示了如何通过巧妙的界面工程玩转氧分子——研究人员像搭建原子级乐高般，在氮硫共掺杂碳纳米管(Co₉S₈/Fe₇S₈@NSCNTs)中构建了特殊的"硫原子桥梁"。这些不对称的Co─S─Fe化学键就像分子级别的交通指挥员，动态调控电子流向，同时激活钴铁双金属位点，让氧气还原反应(ORR)和析氧反应(OER)这对"冤家"首次实现高效协同。

秘密藏在异质结界面的量子舞蹈中：硫桥键诱导的电子重排不仅降低了决速步能垒，还让催化剂表面像智能开关般可逆吸附氧中间体。这种设计使锌空气电池化身"电力永动机"——峰值功率密度飙升至118.4 mW cm^?2，堪比商业铂碳催化剂，却能在650次充放电后依然保持活力。

更妙的是，研究团队采用三聚氰胺辅助热解这个"分子厨房"秘方，让硫化钴/硫化铁异质结与(氧)氢氧化物重构表面完美配合，就像为氧分子量身定制的双功能舞台。这项工作为破解可再生能源存储的圣杯难题提供了新钥匙，未来或将在燃料电池和金属-空气电池领域引发连锁创新。