开发用于氧还原和析氧反应（ORR/OER）的高效双功能催化剂可以为未来的锌-空气电池（ZABs）的开发提供了可能性。基于此，广东工业大学李成超教授和张宇斐讲师（共同通讯作者）等人报道了一种具有低成本和高导电性的几层氯化铁（FeCl3）和氯化镍（NiCl2）共插层-石墨插层化合物（FeCl3-NiCl2-GIC）作为ZABs的双功能氧催化剂。作者利用熔融FeCl3和NiCl2作为石墨插层剂，然后使用过氧化氢（H2O2）进行后剥离处理，制备了一系列用于ZAB的GIC基双功能氧催化剂。在各种FeCl3和NiCl2插层GIC（FeCl3-NiCl2-GIC）中，Fe-Ni摩尔比为7: 3时，优化的几层FeCl3-NiCl2-GIC表现出优异的OER和ORR性能。在电流密度为10 mA cm-2时，过电位最小为276 mV，最高起始电位为0.89 V。通过密度泛函理论（DFT）计算证明，FeCl3-NiCl2-GIC中的FeCl3和NiCl2共插层调节了GIC的电子结构，从而导致大量电荷转移以降低OER和ORR的能垒，这对于提高催化性能至关重要。随后，用几层FeCl3-NiCl2-GIC催化剂组装的ZAB在160 h的循环放电和充电过程中表现出几乎恒定的电压差，同时具有72.6%的高能效。总之，该工作还表明了利用石墨插层化合物的层电子结构调节作为ZABs的有效双功能催化剂的可能性。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.
