近日，昆明理工大学材料学院荣菊指导的研究生，在锌空电池高通量计算与验证领域取得进展。相关研究成果以“Thermal Evaporating-Trapping Strategy to Synthesize Flexible and Robust Oxygen Electrocatalysts for Rechargeable Zinc-Air Batteries”为题，发表在能源领域顶级期刊《Energy & Environmental Science》。昆明理工大学为第一单位，荣菊副教授为第一通讯作者。

锌空气电池具有价格低廉、安全性能好和能量密度高等优势，被认为是具有发展前景的新一代储能器件。锌空气电池性能主要受限于其空气电极上动力学缓慢的氧还原反应（ORR）与氧析出反应（OER）及其反应物/产物的扩散路径与电子传输效率。因此，研发低成本且高性能的多功能空气电极应用于锌空电池，备受科研工作者的关注。

本工作创新性地提出一种热驱动金属原子迁移-捕获策略，在柔性N掺杂碳纤维布基底上锚定单原子Fe/Co-NX团簇与CoFe纳米颗粒，获得ORR/OER催化活性高、反应物/产物及电子输运快的多功能空气电极。这一策略使得电极表面同时具备了ORR与OER的双功能催化性能，大大提高了电化学反应的效率。最终的实验结果表明，该催化剂在锌空气电池中的应用表现出卓越的性能，液态和固态电池的峰值功率密度分别达到237.4 mW cm-2和141.1 mW cm-2，经过2300次充放电循环后性能保持稳定。

该研究工作得到了国家自然科学基金云南省联合基金、云南省高层次人才计划的支持。本研究进一步推动了高效储能材料的设计与开发，展示了机器学习等技术在新能源领域的广阔前景。

近年来，荣菊老师指导的研究生在电催化、稀贵金属高温合金及其热防护方向刻苦钻研并取得了不错的成绩。欢迎各位老师和同学开展合作交流。

论文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/ee/d4ee03005b