三元锂离子电池由于单位体积内的包含的能量高以及电化学稳定性强等优点慢慢的变成了目前大型电子设备的主要选择。然而，随着锂电池的不断消耗，三元锂电池正极材料相关的过渡金属（如Ni、Co和Mn）的价格在不断上涨。并且，锂电池有限的循环寿命导致每年待处理的废旧锂电池的数量在不断攀升，给环境和人类健康构成了威胁。因此，寻找合理和有效的策略回收并利用废旧三元锂电池至关重要。有必要注意一下的是，这些过渡金属（Ni、Co和Mn）在催化应用领域，尤其是是电催化水分解方面具备极其重大价值。基于此，本文提出一种新策略，通过水热法将三元锂离子电池正极废料转换为电催化析氧电极，实现废料循环利用的同时还大幅度的降低水分解的成本。实验根据结果得出，以锂电池正极废料为大多数来自构筑的OER电极中，钴的掺杂在Co/NFCH纳米片的边缘形成了结晶/非晶（c/a）界面，使纳米片具有独特的边缘效应，在OER过程中增强了局部电场并在边缘积累了OH-，来提升了内在活性。因此，在碱性电解质中，Co/NFCH纳米片的OER性能优于未掺杂纳米片。这项研究指出了利用废弃物LIBs三元阴极构建高性能OER电催化剂的可能性。此外，它还对纳米片边缘的c/a界面在OER电催化过程中的作用提供了新的见解，为Co/NFCH-FF的催化机理提供了理论支持。
通过简单的水热法，成功制备一种以泡沫铁为基底负载具有晶态-非晶态界面Co/NFCH的自支撑电极，适用于废弃三元锂电池正极材料中过渡金属离子的回收。该电极中纳米片以阵列的形式垂直于泡沫铁生长，并具有清晰的晶态-非晶态界面，展现出优异的析氧电催化活性和稳定能力，在10 mA·cm-2和100 mA·cm-2的电流密度下，析氧过电位分别低至201 mV和249 mV，以及较低的塔菲尔斜率48.4 mV·dec-1，催化活性比商业的RuO2电催化剂（255 mV和405 mV，120.6 mV·dec-1）更为优异。
钴原子的掺杂为6.8-Co/NFCH纳米片引入更多的高活性催化位点，同时在边缘处有晶态-非晶态界面导致更多的活性位点聚集在纳米片的边缘处。这导致6.8-Co/NFCH纳米片边缘处电场局部增强，并且大量的电催化析氧反应物（OH-）聚集，从而在边缘处展现出更高的反应电流。边缘效应的出现使得大量的氧气气泡在纳米片边缘处集中析出，进而导致纳米片的无定型边缘转变为弯曲的波浪形。而6.8-Co/NFCH纳米片具有较强的物质稳定性和催化稳定性，因此该催化剂在物相不发生明显的变化的同时，形貌发生极大的改变。
在电催化析氧反应过程中，Co原子捕获相邻高价态的铁化合物的配位基团，从而能够稳定铁的局部配位环境，防止铁被严重氧化，进而限制了催化剂的失活，极大的提升了6.8-Co/NFCH-FF的电子结构稳定性和催化活性稳定性。
本文中，报告了一种通过简便的酸浸出法和水热反应将废旧锂电池中的NMC正极材料转化为高性能OER催化剂的新策略。在商用泡沫铁表面原位制备了钴掺杂的铁镍碳酸氢氧化物（Co/NFCH-FF）。优化的Co/NFCH-FF电极展现出极低的OER过电位，在10和100 mA cm-2时的过电位分别为201和249 mV。此外，在计时电位测试中，优化的Co/NFCH-FF在50 mA cm-2的条件下持续190小时后电催化活性保留率接近100%，与之前报道的NFCH催化剂相比有了很大的提高。同时，文章揭示Co原子的掺杂导致6.8-Co/NFCH纳米片形成无定形边缘。事实上，纳米片边缘的c/a界面赋予了6.8-Co/NFCH纳米片边缘效应，这种效应大多数表现在边缘的局部增强电场和较高的OH-浓度上。而在NFCH纳米片中掺入Co可以稳定金属电子结构，防止铁在OER过程中被氧化。得益于边缘效应和稳定的电子结构，6.8-Co/NFCH-FF表现出显著的OER活性和长期稳定性。重要的是，这项工作将启发人们利用废旧LIBs构筑高活性的OER电催化剂，并进一步探索Co/NFCH-FF催化剂的内在催化机理。
2001年湖南大学本科毕业，2001-2007年天津大学硕士、博士毕业。之后，进入哈尔滨工业大学（深圳）工作至今，目前任教授、博士生导师，材料学院副院长，深圳市地方级领军人才，南山区领航人才。主要是做低维材料的合成及应用研究，擅长化学合成与表/界面修饰技术。在银纳米线材料及透明导电膜、银/铜等金属粉体与电子浆料、电催化材料、电池隔膜等领域有较深厚的研究积累。迄今，以第一作者或通讯作者在Nature Communications、ACS Central Science、Energy Storage Materials、Applied Catalysis B、Journal of Materials Chemistry A等期刊上发表论文80余篇，引用2000余次，2篇入选为ESI高被引论文，H因子28。申请发明专利23项，已授权11项。主持国家自然科学基金面上项目/青年基金、广东省自然科学基金、深圳市技术攻关、企业横向课题等项目20余项，经费逾千万元。
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