钴锡合金催化剂p-d轨道杂化实现高抗氯毒化能力，助力海水电池实用化进程!祝贺刘颖馨等发表最新成果！
祝贺刘颖馨等的论文 "CoSn Alloy Catalysts With Optimized d‑Band Center for Chloride-Resistant ORR in Harsh Marine Environment"在 Advanced Energy Materials 上发表。
溶解氧海水电池作为一种新型海洋能源器件，可原位利用海水实现长时稳定放电，其成本低廉且安全性高，作为长期能源供应装置在深海探测领域具有重要应用潜力。氧还原反应是溶解氧海水电池正极核心反应过程，受限于海水贫氧环境，亟需高效催化剂提升反应动力学。更为重要的是，海水中高浓度Cl−易与活性中心相互作用，导致催化剂活性下降和稳定性衰减，严重制约海水电池实际应用。
针对以上挑战，我们团队海电小组通过合金化策略开发了一种钴锡合金催化剂，借助调控钴活性中心的电子结构，实现其氯离子耐受性与本征活性的有效协同提升。CoSn@NC中锡与钴发生p-d轨道杂化，诱导电荷重排，这不仅削弱了氯离子在钴活性位点上的吸附作用，还使得钴活性位点的d带中心降低，优化了氧还原中间体的吸附能，降低氧还原反应能垒。
因此，CoSn@NC催化剂表现出优异的氧还原活性和抗氯性，在贫氧或高盐条件下仍能高效催化ORR。其在天然海水中半波电位为0.72 V，0.65 V下动力学电流密度为5.0 mA cm-2，性能显著优于商业Pt/C催化剂。以CoSn@NC为正极组装而成的海水电池表现出高达3.22 W L-1的峰值功率密度，可在10 mA L-1电流密度下以1.51 V稳定运行130 h，电压保持率高达98.7%。
更为重要的是，该工作中我们首次完成了渤海（117°79'E,39°1'N）冰层下海水电池的测试，这也是我们小组第一次在复杂海况下完成真实海测。在−0.3 ℃的冰下低温海水中，CoSn@NC基海水电池在5~150 mA L-1的电流密度和1~3 m的不同海洋深度下均能稳定输出，证实其具备优异的低温适应性、深度兼容性与倍率稳定性，实现海水电池从实验室到实际应用的迈进。
海测小记：冬日的渤海近海，寒风凛冽刺骨，海面早已被一层坚实的冰层覆盖，厚度达10~20 cm，这给我们的海水电池实地测试带来了不小的挑战。为了找到一处既能满足电池放置所需的适宜水深，又能便于凿开冰层、顺利开展测试的岸边，我们顶着风沿着海岸线逐段探查，只为选出最优测试点。测试过程中团队成员们分工明确、默契配合，凿冰、组装电池、调试设备、记录结果，人已经冻麻了但一切在有条不紊的进行，最终顺利完成了海水电池的实地测试。来之不易的成功，离不开每一位团队成员的全力以赴，更离不开每一位合作者的并肩相助，每一份付出，都成为最珍贵的印记。
论文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.70887