近日，遼寧科技大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院“清潔能源與燃料化學(xué)”導(dǎo)學(xué)團(tuán)隊(duì)依托遼寧省先進(jìn)煤焦化技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，在柔性自支撐膜電極以及基于溫控掃描電化學(xué)顯微鏡的原位電化學(xué)分析方面取得新進(jìn)展。研究成果以“Self-standing electrospun Co/Zn@N-doped carbon nanofiber electrode for highly stable liquid and solid-state rechargeable zinc-air batteries and performance evaluated by scanning electrochemical microscopy at various temperatures”為題發(fā)表在國(guó)際知名期刊《Chemical Engineering Journal》上。論文第一作者為2020級(jí)博士生潘浩然，通訊作者為“清潔能源與燃料化學(xué)”導(dǎo)學(xué)團(tuán)隊(duì)的陳星星教授、竇金孝副教授以及香港中文大學(xué)（深圳）助理教授李懷光，遼科大為第一通訊單位。

  可再充電鋅空氣電池因其高能量密度、安全性、穩(wěn)定性和低成本而越來(lái)越受到關(guān)注。實(shí)現(xiàn)高性能鋅空氣電池需要設(shè)計(jì)一種具有優(yōu)異活性和耐用性的雙功能氧反應(yīng)電極。靜電紡絲技術(shù)作為一種簡(jiǎn)單的策略被廣泛應(yīng)用于制備無(wú)粘合劑膜電極，所制備的膜電極通常具有優(yōu)異的柔韌性、機(jī)械強(qiáng)度、可調(diào)的電催化位點(diǎn)。隨著先進(jìn)的自支撐膜電極材料的發(fā)展，在不損傷電極結(jié)構(gòu)的前提下更準(zhǔn)確地揭示膜電極材料的微區(qū)反應(yīng)性能，對(duì)原位電化學(xué)表征技術(shù)的要求越來(lái)越高。掃描電化學(xué)顯微鏡作為一種重要的原位電化學(xué)分析工具，可在亞微米或納米尺度下高時(shí)空分辨率地評(píng)估催化材料的微區(qū)電化學(xué)活性。該研究工作報(bào)道了一種自支撐的N摻雜Co/Zn碳納米纖維膜（Co/Zn@NCF)具有卓越的氧反應(yīng)催化活性和耐久性。基于Co/Zn@NCF的液態(tài)ZABs表現(xiàn)出超過(guò)666小時(shí)的充放電循環(huán)壽命，充/放電電壓差為0.64V、電壓效率為66%。基于Co/Zn@NCF構(gòu)筑的柔性固態(tài)鋅空氣電池能夠在不同的彎曲角度下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定地充電和放電。

  該研究結(jié)果揭示了利用Co/Zn@NCF作為獨(dú)立電極應(yīng)用于鋅空氣電池和柔性電子器件的光明前景，同時(shí)也為催化電極，特別是自支撐膜電極在不同操作溫度下的無(wú)損傷原位表征提供了一種可操作的分析技術(shù)。（供稿單位：化工學(xué)院 圖片來(lái)源：化工學(xué)院）