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潘锋教授团队在《JACS》报道基于材料基因组学调控“准有序”结构实现高性能富锂锰基锂电池材料的研究进展随着新能源汽车和储能市场需求的持续增长,商业化锂离子电池正极材料(如镍钴锰三元材料和钴酸锂)在过去十年间价格迅速攀升。相比之下,锰元素在自然界中储量丰富、成本低廉,具备显著的资源优势。富锂锰基层状氧化物正极材料中所展现的阴离子氧氧化还原反应,被视为突破锂离子电池能量密度瓶颈的变革性途径之一,因而受到产业界与学术界的广泛关注。然而,传统阴离子氧氧化还原反应在高电压(>4.5 V)条件下容易诱发氧–氧二聚过程,生成过氧/超氧中间物种,导致不可逆的晶格氧逸出。同时,伴随的过渡金属(TM)离子迁移会进一步引起结构的不可逆相变和晶格破坏,最终造成电池容量和电压的快速衰减,严重影响电池的使用寿命与管理。尽管已有多种改性策略被提出,如体相掺杂、表面修饰、调控层间堆垛序列以及构建岩盐无序结构等,这些方法在一定程度上改善了循环稳定性,但仍难以有效抑制循环过程中晶格氧的不可逆损失与结构退化。2025.12.08了解详情 -
潘锋教授团队在《先进材料》发表高性能钴酸锂界面电化学重构研究进展钴酸锂(LiCoO2,LCO)是目前广泛应用于手机、笔记本电脑及高速无人机等锂离子电池的主流正极材料。当前该材料发展的关键挑战在于,如何在提升充电截止电压以实现高能量密度的同时,保持其循环稳定性。当充电截止电压提高至4.55 V(vs. Li/Li+)及以上时,剧烈的正极/电解质界面副反应会引发材料表面结构及正极/电解质界面相(CEI)结构退化,导致电极极化加剧、容量快速衰减、循环稳定性下降,并削弱高压相变过程的可逆性,从而缩短电池的循环寿命。因此,在实现高比容量(>220 mAhg-1)的同时,如何保障钴酸锂材料体相与表界面结构稳定性,已成为推动其高压商业化应用的核心难题。2025.12.01了解详情 -
潘锋教授与合作者在《JACS》报道分级氢键网络调控硝酸盐还原合成氨反应研究进展电催化技术是实现可持续能源转化与碳减排的关键路径。当前,工业废水中高浓度硝酸盐污染以及化肥生产过程中的高能耗问题,已成为环境与能源领域面临的双重挑战。电化学硝酸盐还原反应(NO₃RR)能够在常温常压下将硝酸盐转化为高附加值的氨产物,为上述问题提供了具有前景的解决方案。然而,该反应涉及复杂的多电子转移过程,并易受析氢副反应干扰,限制了其实际应用效率。因此,深入揭示界面反应机理对于设计高效NO₃RR催化剂具有重要意义。2025.11.26了解详情