開發(fā)用于氧還原和析氧反應(yīng)（ORR/OER）的高效雙功能催化劑可以為未來的鋅-空氣電池（ZABs）的開發(fā)提供了可能性?；诖?，廣東工業(yè)大學(xué)李成超教授和張宇斐講師（共同通訊作者）等人報(bào)道了一種具有低成本和高導(dǎo)電性的幾層氯化鐵（FeCl3）和氯化鎳（NiCl2）共插層-石墨插層化合物（FeCl3-NiCl2-GIC）作為ZABs的雙功能氧催化劑。作者利用熔融FeCl3和NiCl2作為石墨插層劑，然后使用過氧化氫（H2O2）進(jìn)行后剝離處理，制備了一系列用于ZAB的GIC基雙功能氧催化劑。在各種FeCl3和NiCl2插層GIC（FeCl3-NiCl2-GIC）中，F(xiàn)e-Ni摩爾比為7: 3時(shí)，優(yōu)化的幾層FeCl3-NiCl2-GIC表現(xiàn)出優(yōu)異的OER和ORR性能。在電流密度為10 mA cm-2時(shí)，過電位最小為276 mV，最高起始電位為0.89 V。通過密度泛函理論（DFT）計(jì)算證明，F(xiàn)eCl3-NiCl2-GIC中的FeCl3和NiCl2共插層調(diào)節(jié)了GIC的電子結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致大量電荷轉(zhuǎn)移以降低OER和ORR的能壘，這對于提高催化性能至關(guān)重要。隨后，用幾層FeCl3-NiCl2-GIC催化劑組裝的ZAB在160 h的循環(huán)放電和充電過程中表現(xiàn)出幾乎恒定的電壓差，同時(shí)具有72.6%的高能效。總之，該工作還表明了利用石墨插層化合物的層電子結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)作為ZABs的有效雙功能催化劑的可能性。Manipulating the Electronic Structure of Graphite Intercalation Compounds for Boosting the Bifunctional Oxygen Catalytic Performance. Small, 2022, DOI: 10.1002/smll.202107667.https://doi.org/10.1002/smll.202107667.
