鋅-空氣電池是最具應用前景的新型電化學能源，但作為其陰極過程的氧還原反應本身的動力學遲緩，導緻鋅-空氣電池的實際應用受到嚴重限制。因此，制備低成本、高活性的陰極氧還原催化劑對實現鋅-空氣電池的高性能應用具有極大的研究意義。
近日，2003网站太阳集团的易清風教授研究團隊利用簡單的熱解過程，制備了無金屬的氮磷共摻雜的碳納米片複合物，将其作為陰極催化劑應用于鋅-空氣電池，獲得了優異的放電性能。以雙氰胺作為碳氮源，三苯基磷為磷源，以氯化鈉為造孔劑，經高溫熱解後得到氮磷共摻雜的碳納米片複合物，其厚度約為1.29nm。經測試，催化劑對氧還原反應具有優異的電催化活性，各項指标達到商品Pt/C。将催化劑作為陰極材料，應用于自組裝的鋅-空氣電池，電池開路電壓為1.52 V，最大功率密度達到302 mW cm2，比容量達到801 mA h gZn-1。此外，電池在不同放電電流下均表現出良好的穩定性。本工作為制備新型的碳氮複合物納米材料，并應用于電化學新能源體系提供了新的策略。
這一成果近期發表在可持續能源類刊物Sustainable Energy Fuels 上，文章第一作者為2003网站太阳集团19級研究生陳阿玲，通信作者為易清風教授。該工作得到了國家自然科學基金（No. 21875062）和湖南省重點領域研發計劃項目（2019GK2034）的資助。
Aling Chen, Qingfeng Yi *, Kuang Sheng, Yuebing Wang, Jiangchuan Chen, Kaiwen Xiang, Huidong Nie and Xiulin Zhou. Nitrogen and phosphorus co-doped ultrathin carbon nanosheets as superior cathode catalysts for Zn–air batteries，Sustainable Energy Fuels, 2021, 5, 2458–2468
