水系金属-空气电池因其超高的理论能量密度、极低的成本和优异的安全性等优点而受到广泛关注。在众多水系金属-空气电池候选者中，锡-空气电池由于其负极锡金属具有无枝晶、大可逆容量、抗腐蚀和无毒等特性因而近年来成为研究的热点。

与其他金属-空气电池体系类似，锡-空气电池的空气催化电极也存在着非常迟缓的氧化还原动力学等问题，严重影响了锡-空气电池的电化学性能。尽管近年来已有许多研究致力于构建高效专用电催化正极材料，但相应锡-空气电池的充电过电位(~1000 mV)仍不能令人满意。

复旦大学的王永刚教授和内蒙古大学的郭自洋研究员等人合作，以锡-空气电池为研究对象，通过设计一种具有异质结构的氧化铁包覆的二氧化钛复合材料(Fe₂O₃@TiO₂/Ti)，并将其作为锡-空气电池的催化正极，相应电池在光照条件下展现出了极小的充电过电位。

Fe₂O₃@TiO₂/Ti催化正极由于具有独特的核壳异质结构和组成，因而在锡-空气电池中具有多重催化作用。首先Fe₂O₃@TiO₂/Ti不仅可以作为电催化剂显著提高锡-空气电池中ORR/OER催化性能，而且还具有优异的光催化活性，在光照条件下协助锡-空气电池充电进一步降低了过电位。

理论计算和光电化学等实验结果都证实Fe₂O₃@TiO₂/Ti独特的核壳异质结构可以明显降低锡-空气电池体系中电化学中间过程的反应势垒，还能进一步促进光激发电子与空穴的分离，进而降低该电池的充电电位。

由于Fe₂O₃@TiO₂/Ti具有优异的光电多功能催化活性，因而相应的锡-空气电池在光照条件下展现出了仅为40mV的充放电过电位，并且可以稳定循环160小时。