四面体位点 (A_Td) 的原子取代理论上可以通过尖晶石氧化物 (AB₂O₄) 中的 A_Td-O-B_Oh相互作用实现八面体位点 (B_Oh) 电荷的有效优化。然而，由于其晶体结构的复杂性，尖晶石氧化物的精确控制和调整仍然具有挑战性。在本文中，作者报道了用于可充电锌空气电池的钴基尖晶石氧化物的阳离子调控策略。

文章要点

1）展示了一种简单的溶剂方法来定制尖晶石氧化物的结构，并进一步使用尖晶石氧化物复合材料（ACo₂O₄/NCNTs，A = Mn、Co、Ni、Cu、Zn）进行氧电催化。优化后的 MnCo₂O₄/NCNTs 对氧还原/析出反应表现出高活性和优异的持久性。

2）配备 MnCo₂O₄/NCNTs 正极的可充电液态锌-空气电池提供了 827 mAh g_Zn^-1 的比容量和 74.63 mW cm^-2的高功率密度，并且在高充放电率下循环300次后电压没有明显的下降（5 mA cm^-2)。密度泛函理论（DFT）计算表明，取代可以调节 Co³⁺/Co²⁺ 的比例，从而导致电子结构随着 d 带中心的移动而得到调控。在MnCo₂O₄ 中，其四面体和八面体位点通过 Mn-O-Co 相互作用，表现出最佳电荷结构，其Co³⁺ _Oh 允许活性中心和含氧物质之间更合适的结合相互作用，从而产生优异的氧电催化性能。

图1. LNO系列样品结构表征

该论文第一作者是广州大学清洁能源材料研究所2019级硕士研究生王泽潘，刘兆清教授和悉尼大学赵慎龙教授为共同通讯作者。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202114696