刘兆清教授研究团队将CoMn2O4尖晶石纳米颗粒负载在过渡金属自催化诱导生长N掺杂碳纳米管（NCNT@Ni）构筑了具有高效电子传输通道的CoMn2O4/NCNTs@Ni，该复合催化剂在碱性介质中的极限电流高达5.51 mA cm-2并具有较好的稳定性(24小时后仍保持86.80%)，表现出优异的氧还原催化活性。将其作为空气阴极应用于自组装的锌空电池中，展示出了较高的功率密度(90.68 mW cm-2)和较好的循环稳定性（稳定充放电238小时），使其有希望应用于工业生产。相关成果发表在J. Mater. Chem. A (IF = 10.733)上, 题为“Co-Mn spinel supported self-catalysis induced N-doped carbon nanotubes with high efficiency electron transport channels for zinc-air batteries.”。

实验结果指出，以Mn3O4/NCNTs@Ni作为研究对象，将Co掺杂到Mn3O4晶胞中的四面体位来调控八面体位活性中心的价态，激活具有更强催化活性的Mn3.4+，从而提升整体ORR催化活性。DFT结果显示，更高价态Mn3.4+能明显优化氧吸附能垒，促进氧还原反应的发生。与此同时，构筑的“Spinel-NCNTs-Ni”电子传输通道可以有效缩短电子传输路径，加速电子转移速度，从而在动力学上提升ORR性能。在双重调控作用下，CoMn2O4/NCNTs@Ni展示出超过贵金属Pt/C的氧还原催化活性。物理表征、电化学性能测试以及理论计算共同证明了CoMn2O4/NCNTs@Ni的ORR性能的增强与八面体位Mn的价态调控以及电子传输通道的构建有关。

论文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/ta/c9ta08064c#!divAbstract