锌-空电池(ZABs)凭借其高的理论能量密度、绿色环保等突出优势,在新能源汽车、便携式及可穿戴电子设备等领域具备极佳的应用潜力。但目前ZABs空气阴极的氧还原(ORR)与析氧(OER)反应存在动力学缓慢、热力学势垒较高等问题,严重限制了电池功率密度提升与循环稳定性的突破,制约了其规模化应用。
针对上述挑战,我校柔电院韩敏教授团队创新采用原子植入耦合原位合金化策略,通过精准H2可控热还原工艺,成功构筑强耦合PdFeNi三元合金/富氧缺陷NiFe2O4尖晶石纳米杂化催化体系(PdFeNi/NiFe2O4)。该纳米杂化材料兼具致密异质界面、独特晶格应变、丰富氧空位结构及强金属-载体间相互作用,可有效驱动催化界面电子重排、优化含氧中间体吸附能,同时激活晶格氧参与OER过程。得益于上述结构优势,所得PdFeNi/NiFe2O4展现出优异的双功能催化性能。将其作为空气阴极,所组装的水溶液ZABs表现出优异的功率密度和循环稳定性;而进一步组装的准固态ZABs具备优异的机械柔韧性与实用可靠性,可为各类便携式、可穿戴电子设备稳定供电。
相关成果以“Strong-coupled PdFeNi nanoalloys and oxygen-deficient NiFe2O4 spinel nanohybrids as bifunctional oxygen electrocatalysts for rechargeable Zn-air batteries”为题发表在1区TOP期刊《Journal of Colloid And Interface Science》上。

福建师范大学为该工作的第一完成单位。海峡柔性电子(未来科技)学院科研助理范嘉瑶博士为论文的第一作者,2023级硕士生杜学慧为共同第一作者,石乃恩教授和韩敏教授为共同通讯作者。该工作得到国家自然科学基金、江苏省优势学科发展计划、福建省闽江学者奖励计划(2023)、福建师范大学高层次人才启动基金及南京大学配位化学国家重点实验开放基金的资助。
全文链接:https://doi.org/10.1016/j.jcis.2026.140598
