随着科技的进步，取代贵金属的过渡金属催化剂得到了广泛的研究，但固有活性和稳定性的不足限制了其在电催化领域的应用。在此，研究者通过静电纺丝法将CoNi合金纳米粒子负载在Ti4O7载体上并嵌入到N,S掺杂碳纳米纤维中。制备的CoNi/Ti4O7@NS-CNFs显示出令人满意的ORR和OER活性，电位差低至0.664V，在长期测试中表现出高度稳定性，优于迄今为止报道的大多数过渡金属催化剂。因此，用制备的催化剂构建的锌空气电池具有165.7mW/cm2的最大功率密度，比容量为788.4mAh/gZn（分别比Pt/C+IrO2高1.61倍和1.14倍）。S元素和耐腐蚀的Ti4O7的加入对所制备的催化剂的形态和活性起着重要作用，其优化了活性中心的分布和电子结构，并且提高了催化剂的稳定性。总体而言，该工作为探索其他高效过渡金属提供了一种可行性方案。
图1.CoNi/Ti4O7@NS-CNFs催化剂合成示意图
图2.（a-c）CoNi/Ti4O7@NS-CNFs的不同放大倍率SEM和TEM图像，（d）HRTEM图像，（e）HAADF-STEM和相应的元素映射。
图3.（a）CoNi/Ti4O7@NS-CNFs的XRD图谱，插图为（111）峰的放大图。（b）不同催化剂的拉曼光谱。（c）CoNi/Ti4O7@NS-CNFs的N2吸附-解吸等温线。催化剂中（d）O1s、（e）N1s、（f）S2p、（g）Co2p、（h）Ni2p和（i）Ti2p的高分辨率XPS光谱。
图4.（a）CoNi/Ti4O7@NS-CNFs在N2饱和和O2饱和的0.1M KOH溶液中的ORR CV曲线。（b）各种催化剂在O2饱和的0.1M KOH溶液中于1600rpm下的LSV曲线。（c）不同催化剂的Tafel图。（d）CoNi/Ti4O7@NS-CNFs在400-2400rpm范围内的LSV曲线。（e）CoNi/Ti4O7@NS-CNFs和Pt/C在有无1.0M甲醇的0.1M KOH中的i-t曲线。（f）CoNi/Ti4O7@NS-CNFs和Pt/C在1.0V下的i-t曲线。
图5.（a）各种催化剂在1M KOH溶液中的OER LSV曲线。（b）各种催化剂的Tafel图。（c）各种催化剂的EIS奈奎斯特图（插图为拟合的等效电路）。（d）CoNi/Ti4O7@NS-CNFs在40-120mV/s范围内的CV曲线。（e）1.05V时的电容电流与扫描速率的函数关系。（f）CoNi/Ti4O7@NS-CNFs在3000次循环前后的LSV曲线。
图6.（a）锌空气电池示意图。（b）开路电压，（c）放电极化曲线和功率密度曲线，（d）电流密度为5mA/cm2时的比容量曲线，（e）电流密度为5mA/cm2时的放电-充电循环曲线，充电/放电时间为20分钟。
