近日，我校光电信息学院教师毕克博士以第一作者兼通讯作者身份、长春汽车职业技术大学以第一署名单位，在国际能源与纳米材料交叉领域顶级期刊《Nano Energy》（纳米能源）上发表题为《Hierarchical Confinement of Cobalt Diatomic Sites Unlocks Intrinsic Activity and Mass-Transfer Synergy for Oxygen Reduction Catalysis》的研究论文。该论文原创性提出“分级限域”催化剂设计范式，在非贵金属氧还原电催化领域取得重要突破。
《Nano Energy》由国际知名出版机构爱思唯尔（Elsevier）出版，是纳米科学与能源科学交叉领域公认的旗舰期刊，以选题前沿、审稿严苛、录用标准高著称。该刊最新影响因子达22.7，CiteScore 29.6，位列中国科学院期刊分区表材料科学大类一区（升级版一区）、JCR相关学科Q1。该项研究成果成功刊发，充分证明我校在新能源材料、车载储能方向科研工作具备突出原创性与国际学术竞争力。
可充电锌空气电池能量密度高、安全性好、原材料丰富，被视为下一代绿色储能与新能源汽车动力体系的重要技术路线，其性能高度依赖空气电极上的双功能氧催化剂。长期以来，催化剂活性位点的电子结构与氧的传质效率相互耦合、此消彼长，如何打破这一“活性—传质”权衡，是替代稀缺贵金属铂、推动器件走向实用的关键瓶颈。
研究跳出“单一尺度调控”的传统思路，将单胶束辅助界面聚合与双核钴大环前驱体的受控热解相耦合，在碳纳米管表面构筑氮掺杂分级多孔碳壳，并将原子级精确定义的Co₂N₄O₂双原子位点均匀限域其中，实现了双位点电子协同、活性中心最大暴露与氧传输加速的“三效合一”。测试表明，该催化剂在碱性介质中氧还原半波电位达0.93V（vs.RHE），显著优于商业化铂碳催化剂，四电子选择性接近100%，历经 10000次电位循环性能几无衰减。
本征优势被进一步转化为器件性能：以该催化剂组装的水系锌空气电池展现出高功率密度与高比容量，长循环稳定性优于铂碳基对照体系；所构筑的柔性准固态锌空气电池在多种弯折状态下仍保持稳定输出，为可穿戴电子及车载分布式供能等场景提供了可行方案。该工作系统确立了“分级限域”这一普适性设计原则，为破解先进能源转换系统中“活性—传质”权衡的根本矛盾提供了基础性指导。
毕克博士毕业于吉林大学物理学院光学专业，先后在中国科学院长春应用化学研究所、中国科学院大连化学物理研究所从事博士后研究，长期致力于光电储能材料与人工智能电池管理研究。他以通讯作者身份在Nature Communications、Journal of the American Chemical Society、Advanced Materials、Angewandte Chemie International Edition 等国际权威期刊发表系列论文，累计发表40余篇，被引5000余次，H指数32，获授权发明专利12项，主持国家自然科学基金、中国博士后科学基金等多项课题，荣获大连市英才（优秀青年人才）、吉林省优秀博士学位论文等荣誉。
此次高水平论文的发表，是我校深入实施人才强校战略、着力构建有组织科研体系的标志性成果。下一步，学校将继续深化产教融合与科教融汇，持续完善高层次科研人才培育、科研创新平台建设体系，引导科研团队立足吉林省汽车产业发展需求，在储能、新能源、智能汽车关键核心技术领域持续攻关，以高水平科研创新成果助力国家 “双碳” 战略落地，为区域汽车产业转型升级提供坚实科技与人才支撑。
来源：科研处 审编：宣传统战部
（初审：李嘉宁 复审：王帅 终审：王翼飞）
