【乐动(中国)Ledong·官方网站,中心讯】近日，我校材料科学与工程学院博士生曾士乂在国际权威期刊《Progress in Materials Science》（IF33.6）在线发表了题为《Microstructure and bionic engineering of triphase reaction interface for zinc-air batteries》的综述论文（文章链接：https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2024.101356）。我校材料院段改改副教授、蒋少华教授和华中科技大学夏宝玉教授为共同通讯作者，我校为第一完成单位。

在当今对可持续能源存储技术不断探索的时代，锌空气电池（ZABs）以其显著的理论能量密度和环境可持续性，成为研究的前沿。尽管如此，ZABs的商业化进程一直受到其阴极反应动力学缓慢的限制，特别是在充放电过程中的氧气还原反应和氧气析出反应。这些反应的效率受限于三相界面-气液固接触区域的性能，其中催化位点的低效利用和氧气传递效率不足，成为了提升电池性能的主要障碍。

为了突破这些瓶颈，本研究采用了创新的微结构设计和仿生工程策略，以优化三相界面的微观和介观特性。本综述深入分析了这些前沿进展，探讨了基于三相界面的全面理论-结构-功能关系的发展，为深入理解、结构设计和微环境调节提供了新的视角。通过精心设计的微结构，如构建层次化的多孔结构，不仅增加了活性位点的数量，还加速了物质和电子的传输效率。此外，本研究还采取仿生工程策略，例如模仿自然界中的超润湿现象和生物体表面的多尺度结构，不仅提高了活性位点的可及性，还显著提升了催化效率。这些策略展示了从自然界汲取灵感解决工程问题的独特优势。