金屬空氣電池因其結構開放、理論能量密度高、電壓高等優點而備受關注，被認為是汽車動力源的理想能量轉換裝置之一。近期，3044am永利集团（分析測試中心）金屬空氣電池團隊劉易斯副教授和杜嶽博士在該領域相繼取得突破，相關研究成果先後發表領域權威期刊Nano Research (中國科技期刊卓越行動計劃—領軍期刊，影響因子10.269)。
首先，杜嶽博士采用化學氧化聚合法合成多金屬氧酸鹽@聚苯胺（PMOs@pANI）聚合物，以此制備了一系列的聚苯胺衍生碳材料，探究了雜多酸在高溫條件下的相變行為，實現了W2C-WN異質結材料的可控合成。多金屬氧酸鹽在高溫條件下可轉變成六方相的W2C-WN異質結構，所制備的WN-W2C@pDC異質結複合材料由均一的納米碳棒堆積而成，其中WN-W2C納米顆粒嵌入在碳棒上。該結構材料的設計合成為構築低成本、高性能的金屬空氣電池提供了一種新策略。相關研究成果以“One-step, in situ formation of WN-W2C heterojunctions implanted on N doped carbon nanorods as efficient oxygen reduction catalyst for metal-air battery”為題發表。文章鍊接：https://www.sciopen.com/article/10.1007/s12274-023-5501-
其後，劉易斯副教授成功合成了三維石墨烯納米袋 (GNP) 材料，并以此為導電基底，裝載蛋黃-殼結構雙MOFs (ZIF-8@ZIF-67)，通過高溫熱處理原位構築具有三維多孔蛋黃-殼結構的Co–N–C@GNP複合材料。該材料在（柔性）鋅空氣電池中表現出優異的性能。該工作利用同步輻射、原位拉曼等技術，明确了活性位點的結構，研究了材料的催化反應機理，為設計和制備可充電金屬-空氣電池中的正極材料提供了理論指導。相關研究成果以“Hierarchical Porous Yolk-Shell Co-N-C Nanocatalysts Encaged in Graphene Nanopockets for High-Performance Zn-Air Battery”為題發表。文章鍊接：https://www.sciopen.com/article/10.1007/s12274-023-5593-2。
作者簡介：杜嶽，博士，碩士生導師。2019年博士畢業于武漢理工大學材料科學與工程專業。主持湖北省自然科學基金項目2項，教育廳項目1項，企業橫向課題1項，參與多項國家自然科學基金面上項目。近年來圍繞着等級孔材料設計合成與催化應用展開了多項研究，在Angewandte Chemie International Edition、Nano Research, Chemical Engineering Journal、Fuel等國内外期刊發表SCI論文30餘篇，其中第一作者論文18篇，共同一作或通訊作者論文10餘篇。
作者簡介：劉易斯，博士，副教授，碩士生導師，湖北省楚天學子。2018年畢業于中南大學冶金物理化學專業，2016~2017年國家公派前往加拿大西安大略大學博士聯合培養。目前主持國家自然科學基金青年項目、湖北省自然科學基金項目、湖北省重點實驗室項目以及湖南省科研創新項目，參與多項國家自科基金面上項目。劉易斯博士及其團隊主要從事電催化材料以及金屬空氣電池等相關領域的研究，成果已在Nano Energy, Nano Research, Chemical Engineering Journal, carbon, small等國際知名SCI期刊發表，他引達1000餘次。