邹金龙团队AM：c-CoSe2-CoN助力Zn-空气电池！

硒化钴（CoSe₂）的相变可有效调节其固有的电催化活性，但提高CoSe₂的电导率和催化活性/稳定性还是一个挑战。异质结构工程可优化界面性能，促进CoSe₂基催化剂上氧电催化的动力学。

基于此，黑龙江大学邹金龙教授等人报道了通过相/界面同步工程策略，设计了一种由CoSe₂和氮化钴（CoN）组成的异质结构嵌入中空碳笼（c-CoSe₂-CoN）。测试发现，具有c-CoSe₂-CoN正极的Zn-空气电池具有良好的循环稳定性（250 h）和充/放电电压损失（0.953/0.96 V），表明异质界面工程为控制硒化物的双功能活性提供了一种选择。

通过密度泛函理论（DFT）计算，作者揭示了c-CoSe₂-CoN/NC的本征催化行为，并构建c-CoSe₂、CoN和c-CoSe₂-CoN三个模型进行计算。理论c-CoSe₂-CoN模型中Co-N和Co-Se键的配位数（CN）和键长相应参数吻合，证实了c-CoSe₂-CoN模型的合理性。对于c-CoSe₂-CoN异质结构，CoN中Co原子的Bader电荷（q）值增加，而c-CoSe₂侧的q值减少，表明c-CoSe₂上的电子数减少，证实了电子在界面处从c-CoSe₂向CoN的迁移。

由于电子在c-CoSe₂表面的积累，导致界面电荷重新分配导致CoN侧的带正电状态，从而优化了中间体和反应物的吸附。从电荷密度差图可看出，电荷密度重排发生在c-CoSe₂-CoN非均相界面。结果表明，c-CoSe₂-CoN催化活性的增强得益于c-CoSe₂向CoN的内部电子转移，从而增加了c-CoSe₂-CoN界面处的原子电荷密度，有效地增强了ORR/OER的电催化活性。

Modulation of Phase Transition in Cobalt Selenide with Simultaneous Construction of Heterojunctions for Highly-efficient Oxygen Electrocatalysis in Zinc-Air Battery. Adv. Mater., 2023, DOI: 10.1002/adma.202306844.