随着可穿戴电子器件的不断发展，人们对于柔性储能器件的需求不断增加。柔性的锂离子电池和超级电容器已经有所发展，但存在着能量密度不足等问题。锌空电池是以金属锌为负极，空气为正极的化学电池，具有1084 Wh/kg的高理论能量密度，因而受到广泛关注。然而，锌空电池的实际能量密度与充放电循环次数等性能受到空气电极的氧还原与氧析出的催化性能的严重约束。铁钴尖晶石的碳基复合材料在碱性环境中具有良好的氧还原与氧析出双功能催化作用，而一维材料又具有其特殊的比表面积大，催化位点丰富，独特的电子结构等优势。

广州大学刘兆清教授研究团队和澳大利亚纽卡斯尔大学马天翼博士合作，通过铁钴双金属纳米离子自催化生长制备出一种具有竹节状的杂原子掺杂碳纳米管催化剂。相关成果近期被发表在Adv. Energy Mater.上, 题为“Atomic Modulation of FeCo–Nitrogen–Carbon Bifunctional Oxygen Electrodes for Rechargeable and Flexible All-Solid-State Zinc–Air Battery”。 实验结果与密度泛函理论计算均表明铁钴双金属离子与氮掺杂碳纳米管之间的协同耦合作用有利于产生有利的表面电子环境促进OER与ORR反应。基于此催化剂组装的全固态柔性锌空电池功率密度可达97.8mW cm-2, 并在不同弯折程度下仍能保持稳定的性能。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.201602420