日前，郑州大学材料科学与工程学院邵国胜教授团队张鹏教授课题组在纳米纤维基光电催化材料领域取得系列重要进展，相关成果分别发表在国际一流期刊《Advanced Science》《Advanced Functional Materials》《InfoMat》《Nano Research》《Carbon Energy》之上，郑州大学为第一单位和通讯单位。

光生电荷在异质界面间的转移行为是光电催化领域的研究热点之一。研究团队利用静电纺丝的方法构筑纤维基异质光催化材料，基于多物理场耦合的X射线光电子能谱（XPS），通过对比光照前后的元素结合能变化，揭示了结合能变化与波长的关系，并量化了界面间光生电子的转移数。文章发表在期刊《Advanced Science》（影响因子：17.521），博士研究生李雨坤为第一作者，张鹏教授为论文通讯作者（全文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202205020）。

针对锂硫电池用电催化剂中多硫化锂穿梭效应严重而影响商业化这一问题，研究团队采用静电纺丝的方法构筑纤维基异质电催化材料，提出了一种适用于高面比容量锂硫电池的“三区域”策略：包括硫源区、多硫化锂电催化区和多功能屏蔽区。文章发表在期刊《Advanced Functional Materials》（影响因子：19.924），博士研究生侯若晗为第一作者，邵国胜教授和张鹏教授为论文共同通讯作者（全文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202200302）。

为了进一步优化纤维基电催化材料的空间分布，改善锂硫电池的体积能量密度，研究团队利用静电纺丝技术和高通量等离子体增强化学气相沉积系统相结合，实现了氮掺杂碳纳米纤维单侧非对称石墨烯层的直立生长。文章发表在期刊《InfoMat》（影响因子：24.798），博士研究生张永上为第一作者，张鹏教授为论文通讯作者（全文链接：https://doi.org/10.1002/inf2.12294）。

将纯沸石咪唑骨架(ZIFs)衍生材料直接应用于ORR仍然是一个重大挑战。研究团队通过一步静电纺丝法制备串珠状钴-氮共掺杂的碳纳米笼/碳纳米纤维(Co-N-C/CNF)复合电催化剂，表现出优异的ORR性能。文章发表在期刊《Nano Research》（影响因子：10.269），硕士研究生张博和赵艺阁副教授为共同第一作者，张鹏教授为论文通讯作者（全文链接：https://doi.org/10.1007/s12274-022-4972-4）。

高效的电催化剂对于改善多硫化锂穿梭效应和实现高性能的柔性锂硫电池是必不可少的。研究团队使用静电纺丝的方法制备了负载电催化剂的碳纳米纤维，并通过原位观测和调控的方法，首次为相调控工程确定了截止电压与相结构之间的明确函数关系。文章发表在期刊《Carbon Energy》（影响因子：21.556），硕士生研究生王云克和赵艺阁副教授为共同第一作者，张鹏教授为论文通讯作者（全文链接：https://doi.org/10.1002/cey2.255）。

以上研究得到了国家自然科学基金、国家博士后基金、河南省优秀青年基金、河南省高校创新人才项目和郑州大学优秀青年人才创新团队计划等资助。(张鹏供稿)