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通讯作者和单位：李金成，昆明理工大学；邵敏华，香港科技大学原文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202415691关键词：ZnO模板ZIF，介孔/微孔Fe-N/C，氧气还原，锌-空气电池，燃料电池 针对燃料电池规模化应用面临的铂贵金属催化剂成本高、活性和耐久性不足等关键瓶颈问题，单原子Fe-N/C材料被认为是当前最有发展前景的非贵金属燃料电池催化剂，其活性位点为平面Fe-N4配位结构。金属有机框架ZIF-8材料的配位结构与Fe-N/C的活性位点高度相似，因此被认为是合成高活性Fe-N/C材料的最有效前驱体。然而，目前ZIF-8衍生的Fe-N/C催化剂主要为微孔材料，导致其在燃料电池中的传质受到限制，影响了电池性能。此外，平面Fe-N4配位结构的本征活性仍需进一步提升。
基于此，磷化工团队提出了一种ZnO辅助策略，通过棒状ZnO水解产生的Zn2+与2-甲基咪唑之间的自组装反应，制备氯化血红素修饰的ZIF-8薄膜，随后通过热解获得中空管状Fe-N/C材料（FeSA-N/TC）。该材料的管壁富含层次介孔和微孔，且Fe-N4活性位点被锚定在小尺寸的纳米孔内部，形成弯曲应力，从而提升其本征催化活性。因此，FeSA-N/TC在氧还原反应中表现出优异的性能，在碱性条件下半波电位可达0.925 V，在酸性介质中可达0.825 V。作为阴极催化剂应用于质子交换膜燃料电池（PEMFC）和锌空气电池（ZAB），其电池功率密度也表现出极高的值（氢氧PEMFC：1100 mW cm-2，氢空气PEMFC：715 mW cm-2，液态ZAB：228 mW cm-2，固态ZAB：112 mW cm-2）。此外，利用原位变温高能XRD和DFT理论计算揭示了催化剂的合成机制及其电催化氧还原反应的机理。本研究为能源器件中高性能催化剂的设计、制备及其催化机制的研究提供了新的指导。
电化学氧还原反应(ORR)在碱性锌-空气电池(ZABs)和酸性质子交换膜燃料电池(PEMFCs)等储能和转换装置中至关重要。然而，在实际应用中，涉及多个质子耦合电子转移步骤的ORR动力学明显缓慢，可能会导致显著的性能损失。为了应对这一挑战，需要引入高性能催化剂。尽管铂基材料被认为是最有效的ORR电催化剂之一，但它们的稀缺性、高成本和稳定性不足等缺点限制了其的大规模应用。因此，许多研究致力于开发具有成本效益和强大的替代品，以促进ZABs和PEMFCs的商业化。已经提出了各种材料作为铂基电催化剂的替代品来提高ORR，主要包括无金属杂原子掺杂的碳和无贵金属过渡金属物种改性的碳。其中，铁和氮共掺杂碳(Fe-N/C)因其高催化活性、优异的导电性、良好的化学稳定性、低成本和简单的制备工艺而成为最有前景的候选者。先前的研究表明，Fe-N/C中原子分散的Fe-N4部分是ORR的主要活性位点。然而，值得注意的是，在涉及含有C、N和Fe的前体高温热解的Fe-N/C合成过程中，Fe原子很容易聚集形成低活性的纳米粒子。为了应对上述挑战，已经提出了各种策略来优先产生Fe-N4部分，包括模板辅助、空间限制和沸石咪唑盐骨架(ZIF)衍生。其中，ZIF衍生方法在先进Fe-N/C材料的制备中受到了越来越多的关注。ZIF前驱体具有金属-N4配位结构，与Fe-N/C中原子分散的Fe-N4活性位点非常相似。这种结构相似性通过优先转化为Fe-N4构型，确保了ZIF衍生的Fe-N/C材料中Fe-N4活性位的高密度。因此，ZIF衍生的Fe-N/C材料对ORR表现出很高的催化活性，特别是在酸性介质中。然而，目前使用ZIF-8多面体前体的ZIF衍生方法可以生产出具有微孔结构的Fe-N/C电催化剂，这些催化剂的传质速度较慢，最终会损害电池/燃料电池的性能。有一些关于介孔ZIF衍生的Fe-N/C材料的报道，但很少有研究关注ORR相关的能量技术，特别是用于PEMFCs的技术。基于此，本研究介绍了一种新的ZnO辅助合成介孔/微孔Fe-N/C催化剂的方法，称为FeSA-N/TC，其中弯曲的Fe-N4活性位点牢固地锚定在管状碳壁上。通过一系列先进的表征技术，包括N2吸附/解吸等温线测量、原子分辨率透射电子显微镜(TEM)、X射线吸收光谱(XAS)和原位高能X射线衍射(XRD)，阐明了这种独特的结构及其形成机制。FeSA-N/TC的独特结构有助于其出色的电化学性能，在碱性介质中显示出0.925 V的ORR半波电位，在酸性介质中显示为0.825 V。DFT进一步表明，弯曲的Fe-N4活性位点削弱了中间体吸附，导致自由能势垒降低，ORR性能增强。此外，FeSA-N/TC表现出有前景的电池/燃料电池性能，说明了其推动ZABs和PEMFCs商业化的潜力。 图1.(a)FeSA-N/TC合成过程的示意图。(b)SEM，(c)TEM，(d)FeSA-N/TC的球差电镜HAADF-STEM图像。(e)FeSA-N/TC对应元素映射的HAADF-STEM图像。(f)原位HEXRD图谱用于研究ZnO@H-ZIF-8从25℃到1000℃。图1a显示了ZnO辅助合成FeSA-N/TC的方法，该方法由三个关键步骤组成。首先，通过水热反应制备ZnO模板。该过程导致形成平均尺寸为290 nm的棒状ZnO结构，如扫描电子显微镜(SEM)、图S1和XRD图案(图S2)所证实。随后，将ZnO模板浸入含有N-N二甲基甲酰胺、水、2-甲基咪唑和氯化血红素的溶液中。加热后，ZnO水解产生的Zn2+离子与2-甲基咪唑反应，促进氯化血红素改性的ZIF-8薄膜在ZnO表面上的自组装，表示为ZnO@H-ZIF-8。通过SEM图(图S3)和XRD图(图S4)证实了这种自组装过程。值得注意的是，在ZnO模板上沉积H-ZIF-8薄膜后，棒的尺寸增加，棒的表面变得更粗糙，具有菱形结构。最后，高温热解ZnO@H-ZIF-进行了8次复合。在此过程中，ZnO@H-ZIF-8转化为粗糙的Fe-N/C棒(图S5)。值得注意的是，在XRD图中没有观察到与Fe晶相相关的特征峰，但观察到了与碳相对应的特征峰。然后，进行酸性浸出和二次热处理以形成FeSA-N/TC催化剂，其平均粒径为1270 nm(图S6)。为了进行比较，还制备了不使用氯化血红素的N掺杂碳(N/TC)和用硝酸锌代替ZnO的Fe/N共掺杂多面体碳(Fe-N/PC)。XRD分析表明，Fe-N/PC没有结晶铁，类似于FeSA-N/TC(图S7)。图1b中的高倍SEM图像显示了富含孔隙的FeSA-N/TC的表面结构。TEM图像显示了FeSA-N/TC的管状结构，壁厚约为40 nm，腔体尺寸约为900 nm(图S8)。图1c中的高分辨率TEM图像显示了由弯曲石墨层组成的独特中孔，表明FeSA-N/TC中的石墨化程度相对较高。FeSA-N/TC的高石墨化也通过其拉曼光谱中G带与D带的强度比(IG/ID)得到证明(图S9)。与N/TC相比，FeSA-N/TC的IG/ID比略小于N/TC(0.94 vs 0.95)，表明铁原子掺杂到碳基体中会略微增加结构无序。众所周知，铁纳米粒子使碳材料在高温处理过程中能够显著增强石墨化。在热解过程中没有铁纳米粒子，这表明铁原子可以直接转化为原子Fe-N4位点。为了在原子水平上进一步研究FeSA-N/TC催化剂，进行了高角度环形暗场成像(HAADF-STEM)的像差校正TEM表征。如图1d所示，FeSA-N/TC中存在的密集孤立亮点证实了大量单个金属原子的存在。能量色散X射线光谱(EDS)分析表明，在FeSA-N/TC的C基底中检测到N和Fe信号。球差电镜HAADF-STEM成像和电子能量损失光谱分析进一步表明，FeSA-N/TC中有强烈的Fe和N信号(图S10)，因此明亮的金属斑点是与N原子配位的孤立Fe原子(图1e)。 为了揭示FeSA-N/TC的结构演变，进行了原位高能XRD(HEXRD)分析。如图1f所示，ZIF-8和ZnO相存在于ZnO@H-ZIF-8在25℃下。当温度升高到400℃时，ZIF-8和ZnO相仍然存在。温度进一步升高到600℃导致ZIF-8特征峰消失，这表明H-ZIF-8分解为Fe-N/C，从而ZnO@H-ZIF-8转化为Fe-N/C@ZnO。当温度升高到800℃时，ZnO特征峰开始消失，表明ZnO核心与Fe-N/C壳中的碳反应，在Fe-N/C中形成Zn金属、CO/CO2气体和纳米孔。值得注意的是，所得锌金属物种(原子和/或纳米簇)的沸点远低于块状锌金属的沸点。因此，得到的Zn金属被蒸发，导致最终样品中没有ZnO(图S5b)。此外，在加热过程中没有产生铁相关相，这与TEM和拉曼结果非常一致。由于Fe-N/C和ZnO之间的碳热反应形成进一步膨胀的碳空位(图S11)，产生了丰富的中孔，如图1c所示。图2.(a)N2吸附-解吸等温线曲线，(b)FeSA-N/TC和对比样品的孔径分布曲线，(c)通过XPS(at.%)和ICP-MS(wt.%)分析确定FeSA-N/TC的化学成分，(d)Fe K-edge XANES，(e)FeSA-N/TC和参考样品的傅里叶变换EXAFS光谱，(f)R空间中FeSA-N/TC的第一壳(Fe-N)配合，(g)FeSA-N/TC的WT图，(h)FePc的WT图，(i)Fe箔的WT图。通过N2吸附-解吸测量详细研究了FeSA-N/TC的多孔结构。如图2a所示，与常见的微孔材料Fe-N/PC不同，FeSA-N/TC在中压下表现出显著的滞后性(IV型等温线曲线)，这表明FeSA-N/TC-是一种典型的介孔材料。FeSA-N/TC的比表面积为949 m2·g-1，高于Fe-N/PC(846 m2·g-1)和N/TC(925 m2·g-1)。孔径分布曲线显示，FeSA-N/TC在中孔和微孔中都富集，与N/TC相似，但与Fe-N/PC不同(图2b)。FeSA-N/TC的中孔尺寸分布范围为2 nm至9 nm。FeSA-N/TC的这种多样化的孔结构有利于物质传输和活性位点的进入，可能在实际应用中产生良好的电池/电池性能。通过XPS对表面组成和结合状态进行了表征。与EDS结果一致，FeSA-N/TC中识别出Fe、N、C和O信号(图S12)。Fe和N的原子百分比分别为1.0 at.%和6.29 at.%。铁含量通过电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)进一步测量，在FeSA-N/TC中为1.62 wt.%(图2c)。在FeSA-N/TC的C 1s光谱中，观察到三个峰，分别对应于C-C/C=C(284.8 eV)、C-N(286.0 eV)和C-C=O(288.5 eV)(图S13)。通过解卷积拟合分析，高分辨率N 1s光谱揭示了FeSA-N/TC中的吡啶N(398.5 eV)、Fe-N(399.6 eV)、吡咯N(400.2 eV)、石墨N(401 eV)和氧化N(402.8 eV)(图S14)。图S15显示了FeSA-N/TC的Fe 2p光谱和峰值拟合曲线，其中仅鉴定出Fe2+和Fe3+物种。这些结果表明，Fe以Fe2+-Nx和Fe3+-Nx物种的形式存在于FeSA-N/TC中。利用同步辐射的XAS分析进一步研究了FeSA-N/TC中铁的局部配位环境。FeSA-N/TC和参考样品的Fe-Kedge X射线吸收近边结构(XANES)光谱如图2d所示。FeSA-N/TC的吸收边位于Fe2O3和FePc的吸收边之间，表明FeSA-N/TC中Fe3+和Fe2+的混合氧化态，这与XPS结果非常一致(图S15)。图2e显示了FeSA-N/TC和参考样品的傅里叶变换扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)光谱。FeSA-N/TC的第一个壳散射峰位于Fe-N的1.50Å处，其强度远高于第二个壳层Fe-C散射峰(2.67Å)。在标准FePc样品的EXAFS光谱中也观察到了这些特征，但与Fe箔完全不同，Fe箔的第一个壳散射峰位于2.2Å处，用于Fe-Fe键合。这些结果表明，Fe以Fe-Nx物种的形式存在于FeSA-N/TC中，Fe纳米颗粒应不存在于FeSA-C中，这与TEM和XRD结果一致。为了进一步研究铁原子在FeSA-N/TC中的配位环境，进行了EXAFS拟合分析。所得曲线如图2f所示，提取的结构参数如表S1所示。平均配位数为4.2，Fe-N键长为2.02Å，表明Fe原子以Fe-N4部分的形式存在于FeSA-N/TC中。通过小波变换(WT)EXAFS分析对k空间中的后向散射原子进行了进一步的区分。FeSA-N/TC的WT轮廓(图2g)与FePc(图2h)相似，其最大强度在~4.0Å-1，对应于单分散FeN配位构型。与Fe箔相比(图2i)，FeSA-N/TC在~8.0Å-1处缺乏由FeFe键合引起的显著峰值，这进一步支持了原子分散的Fe-N配位位点存在于FeSA-N/TC。 图3.(a-d)在氧气饱和的0.1 M HClO4中记录的ORR性能：(a)LSV极化曲线；(b)动电流密度图；(c)H2O2产率和电子转移数；(d)用于稳定性评估的FeSA-N/TC的LSV极化曲线。(e-h)在O2饱和的0.1 M KOH中记录的ORR性能：(e)LSV极化曲线；(f)动电流密度图；(g)HO2-产率和电子转移数；(h)用于稳定性评估的FeSA-N/TC的LSV极化曲线。(i)FeSA-N/TC与之前报道的无贵金属催化剂的ORR性能比较。 为了评估FeSA-N/TC的ORR性能，进行了旋转盘电极(RDE)测量。图3a显示了线性扫描伏安法(LSV)极化曲线，其中FeSA-N/TC表现出0.825 V的正半波电位(E1/2)，远优于无金属N/TC，与作为基准催化剂的商用Pt/C相当(E1/2=0.837 V)。这说明FeSA-N/TC的高ORR活性源于丰富的FeN4活性位点，而不是N掺杂物种。与介孔/微孔FeSA-N/TC相比，微孔Fe-N/PC催化剂的E1/2相对较低，为0.810V。此外，FeSA-N/TC的动电流密度(Jk)在0.8 V时达到11.4 mA·cm-2(图3b)，超过了Fe-N/PC(Jk=6.2 mA·cm-2)，与Pt/C(Jk=11.87mA·cm-2)相当。这些结果证明了FeSA-N/TC的优异ORR性能。图3c显示了FeSA-N/TC和参考样品的H2O2产量和电子转移数，这些样品是通过RRDE测量的。FeSA-N/TC的H2O2收率在所有电位下均低于3.2%，平均电子转移数为3.98，这意味着FeSA-N/TC-催化剂促进了有效的4e- ORR途径。除了电催化活性外，还评估了FeSA-N/TC的ORR稳定性。图3d显示了FeSA-N/TC在5000次电位循环前后的ORR极化曲线。可以观察到，E1/2仅表现出5 mV的轻微负移，表明FeSA-N/TC在酸性介质中具有良好的ORR稳定性。图3显示了FeSA-N/TC在碱性介质中的ORR活性。FeSA-N/TC的E1/2非常高，为0.925 V，明显优于Pt/C(E1/2=0.87 V)，略高于Fe-N/PC(E1/2=0.923 V)。在0.9 V下，FeSA-N/TC的Jk达到18.8 mA·cm-2(图3f)，也远优于Pt/C(1.08 mA·cm-2)，略高于Fe-N/PC(17.8 mA·cm-2)。FeSA-N/TC的H2O2收率保持在0.42%以下，相应的平均电子转移数为~4.00(图3g)，表明在碱性介质中存在完整的4e-ORR途径。此外，还研究了FeSA-N/TC在碱性介质中的ORR稳定性。经过5000次潜在循环后，LSV曲线几乎与初始曲线重叠(图3h)，表明FeSA-N/TC具有出色的碱性ORR稳定性。图3i显示了FeSA-N/CC和最近报道的原子分散Fe-N/C催化剂在酸性和碱性溶液中的性能比较，其中FeSA-N/TC表现出最佳的ORR性能。 图4.在ORR过程中，Fe-N-C和FeSA-N/TC在(a)U=0.825 V和(b)U=1.23 V下的自由能图。(c)Fe-N-C和FeSA-N/TC模型的电荷密度差异。(d)弯曲FeSA-N/TC催化剂的ORR电催化机理遵循缔合途径。为了阐明FeSA-N/TC催化剂的ORR机理，采用了DFT计算。图4a描绘了相应的自由能图，其中发现与平坦的Fe-N-C表面相比，ORR中间体在FeSA-N/TC内表面上的吸附通常较弱。因此，在施加U=0.825 V的电势下，*O2氢化为*OOH的自由能垒从Fe-N-C上的0.29 eV降低到FeSA-N/TC上的0.21 eV，*O氢化为*OH的自由能势垒从0.04 eV降低到-0.09 eV。同样，电位限制步骤的自由能势垒，即*OH还原和解吸附形成H2O，也从0.33 eV降低到0.23 eV。这些较低的自由能垒有助于提高FeSA-N/TC内表面的ORR性能。在施加U=1.23 V的电势下，FeSA-N/TC上的电势限制步骤的自由能垒为0.63 eV，低于Fe-N-C上的自由能势垒(0.73 eV)，表明*OH还原和解吸过程更有利，从而增强了ORR动力学(图4b)。Bader电荷分析的电荷密度差异表明，单个铁原子在弯曲的N/C上的锚定强度低于在平坦的N/C支撑上，Fe-N键更长，电荷转移量更低。这种差异表明，与Fe-N/PC相比，FeSA-N/TC上的电子结构发生了改变(d轨道下移)，中间体吸附发生了调谐(结合减弱)。Bader电荷分析表明，FeSA-N/TC从Fe-N4位点转移到吸附的*OH的电荷量低于Fe-N/PC(图4c)，这表明*OH在FeSA-N/PC上的结合较弱，也与图4a-b所示的结果一致。此外，计算了*OH在FeSA-N/TC和Fe-N/PC上的吸附的投影晶体轨道哈密顿布居(COHP)，以探索吸附物与催化剂之间的相互作用。通过积分费米能级以下的所有态，FeSA-N/TC的积分COHP略高于Fe-N/PC，表明*OH与催化剂的键合较弱，这是由于键合态的填充减少和反键合态填充增加。这些发现与实验结果一致，表明FeSA-N/TC在酸性条件下遵循缔合途径(图4d)，ORR性能增强。 图5.FeSA-N/TC、Fe-N/PC和Pt/C作为阴极催化剂在(a)H2-O2和(b)H2-Air环境中的PEMFC性能图。(c)液态ZAB的功率密度曲线、(d)速率性能、(e)比容量。(f)固态ZAB的功率密度曲线、(g)速率性能。(h)在不同弯曲条件下记录的OCV曲线。 通过PEMFC组件和评估，进一步验证了FeSA-N/TC在酸性介质中的出色ORR性能。图5a显示了1.5巴H2-O2条件下PEMFC的极化和功率密度曲线。FeSA-N/TC电池的开路电压(OCV)与Pt/C(0.1 mgPt·cm-2)相似，高于Fe-N/PC。此外，FeSA-N/PC电池的峰值功率密度为1100 mW cm-2，远超过Fe-N/PC电池(375 mW·cm-2)。在1.5巴H2空气条件下，FeSA-N/TC电池的峰值功率密度达到715 mW·cm-2(图5b)，远高于Fe-N/PC(175 mW·cm-2)，甚至与Pt/C(950 mW·cm-2)相当。这强调了与微孔Fe-N/PC催化剂相比，中孔/微孔FeSA-N/TC催化剂在实现高PEMFCs性能方面的适用性。这种更高的电池性能归因于弯曲Fe-N4位点的更高活性和膜电极组件催化剂层中O2的更快扩散。PEMFCs耐久性试验通过0.5V的恒压操作进行评估。FeSA-N/TC阴极具有较高的初始电流密度(约1.5 A·cm-2)，表明FeSA-N/TC具有优异的PEMFCs性能。与之前关于Fe-N/C基PEMFCs的报道一样，电池性能在初始阶段迅速下降，然后几乎保持不变。为了评估FeSA-N/TC在碱性条件下用于实际能量转换装置的可行性和效率，组装了ZABs。FeSA-N/TC基液态ZABs的OCV为~1.44 V，高于Pt/C基的OCV(1.40 V)。FeSA-N/TC电池的峰值功率密度达到228 mW·cm-2(图5c)，优于基于Pt/C(167 mW·cm-2)、Fe-N/PC(203 mW cm-2)和先前报道的先进催化剂的电池。所有这些电池都具有良好的倍率性能，正如在1~10mA·cm-2的电流密度下放电时稳定和可恢复的电压平台所显示的那样(图5d)。值得注意的是，FeSA-N/TC电池的电压平台远高于Pt/C和Fe-N/PC电池。此外，图5e中10mA·cm-2的恒电流放电曲线表明，FeSA-N/TC电池在锌消耗方面具有794 mAh·g-1的高比容量，超过了Pt/C(695 mAh·g-1)和FeN/PC(752 mAh·g-1)电池。所有上述结果表明，与微孔Fe-N/PC催化剂相比，中孔/微孔FeSA-N/TC催化剂更适合实现高电池性能。为了评估FeSA-N/TC在实际应用中的稳定性，使用FeSA-N/TC+Ir/C的混合催化剂制备了可充电ZAB。在10mA cm-2下连续放电/充电1000次后，FeSA-N/TC+Ir/C电池的充电/放电电压间隙几乎保持不变，证实了FeSA-N/TC在实际电池应用中的良好稳定性。此外，还组装了柔性固态ZAB。在图5f中，描绘了固态FeSA-N/TC、Fe-N/PC和Pt/C电池的功率密度曲线。虽然固态电池的峰值功率密度相对低于液态电池，但固态电池的整体性能呈现出FeSA-N/TC(112 mW·cm-2)>Fe-N/PC(107 mW·cm-2)>Pt/C(69 mW·cm-2)的趋势。同样，固态FeSA-N/TC电池在电流密度为0.5~5mA·cm-2时显示出最高的放电电压平台(图5g)。当电流密度恢复到0.5mA·cm-2时，放电电压恢复到初始水平，表明固态FeSA-N/TC电池具有出色的倍率性能。此外，三个固态FeSA-N/TC ZAB串联电路连接到LED彩色灯泡和小风扇等电力电子设备。即使受到弯曲，固态FeSA-N/TC电池仍然可以保持小风扇的正常运行。此外，即使以不同角度弯曲，这些电池也能保持约1.43 V的稳定OCV(图5h)。这些结果表明，固态FeSA-N/TC电池对便携式设备具有良好的灵活性以及高功率密度性能。 - 本研究开发了一种新的ZnO辅助ZIF衍生策略，用于合成具有弯曲Fe-N4活性位点的介孔/微孔FeSA-N/TC催化剂，这些活性位点锚定在管状碳壁的纳米孔中。
- 这种独特的架构由一系列全面的先进表征技术阐明，包括N2吸附/解吸等温线测量、原子分辨率TEM成像和XAS分析。
- 原位XRD分析揭示了介孔/微孔FeSA-N/TC催化剂的形成机理，DFT计算强调了弯曲的Fe-N4位点对削弱中间体吸附、降低自由能势垒从而提高ORR性能的影响。
- 该催化剂在碱性介质中表现出优异的ORR性能，半波电位为0.925 V，在酸性介质中为0.825 V。
- 当用作PEMFCs和ZABs中的阴极催化剂时，它实现了高峰值功率密度(H2-O2 PEMFC: 1100 mW·cm-2；H2-空气PEMFC: 715 mW·cm-2；液态ZAB: 228 mW·cm-2；固态ZAB: 112 mW·cm-2)，使其在实际应用中具有前景。
通讯作者：邵敏华，香港科技大学化学与生物工程系主任兼讲座教授、香港科技大学能源研究所所长。主要从事电池、电催化、电化学能源技术、燃料电池等。目前，在Nat. Catal.、Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、ACS Nano、Matter、Adv. Mater.、Nano Energy、Nano Lett.、ACS Nano、ACS Catal.、EES Catal.等国际著名期刊发表325学术论文。通讯作者：李金成，昆明理工大学化学工程学院、副教授（博导/硕导）。于2011年，本科毕业于中南大学；于2017年，博士毕业于中国科学院金属研究所，师从碳材料专家成会明院士；于2017-2020年，在香港科大霍英东研究院（广州）从事博士后研究工作，合作导师为邵敏华教授；于2018-2019年，在美国华盛顿州立大学林跃河教授组从事访问博士后研究工作；于2020年底，调入昆明理工大学化学工程学院工作。主要从事纳米碳材料和单原子催化剂设计制备及其在燃料电池、金属-空气电池等方面的研究；以第一/通讯作者在Angew. Chem. Int. Ed.、Energy Environ. Sci.、Adv. Energy Mater.、Adv. Funct. Mater.、Nano Lett.、ACS Nano、ACS Catal.、Energy Storage Mater.、Appl. Catal., B、Carbon Energy、Research等国际著名期刊发表多篇学术论文，论文总引用3000多次，ESI高被引论文5篇，ESI热点论文1篇，H因子28，参编英文专著1部。担任《Advanced Powder Materials》青年编委、《Inorganics》期刊的客座编辑、Appl. Catal., B、 Energy Storage Mater.、Chem. Eng. J.、Carbon等国际期刊审稿人。 ![]()
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