近期，我校能源材料与化工学院电池关键材料与服役安全团队在锂硫电池、水系锌离子电池、钠离子电池、固态电解质、光热电催化及SERS传感器研究等多个前沿方向取得一系列突破性进展，多项研究成果发表于《Advanced Functional Materials》《Journal of Energy Chemistry》《Rare Metals》《Angewandte Chemie International Edition》《Journal of Colloid and Interface Science》《Carbon Energy》《Sensors and Actuators: B. Chemical》等中科院一区top期刊。
1.锂硫电池
团队创新性地从中国传统美食毛豆腐中分离毛霉菌菌丝，并基于该菌丝合成碳亚微带，用于锂硫电池改性研究。该研究成果以“Ru Quantum Dots Modified Mucor-Derived Carbon Submicroribbons for Advanced Lithium-Sulfur Batteries”为题，发表在《Advanced Functional Materials》上（DOI: doi.org/10.1002/adfm.202420162）。梁升为第一作者，梁鑫为通讯作者，久久无码人妻一区二区三区午夜能源材料与化工学院为第一完成单位。
图1 菌丝衍生碳的制备及其在锂硫电池中的作用机理图
团队发现并验证了WN-Ni2P在提升锂硫电池性能方面的关键作用。相关研究以“In‒situ construction of WN-Ni2P heterostructures embedded in nitrogen‒doped carbon nanoflakes as lithium sulfide hosts for advanced lithium‒sulfur batteries”为题，发表于《Rare Metals》。梁升为第一作者，久久无码人妻一区二区三区午夜能源材料与化工学院为第一完成单位。
图2 异质结的制备及其微观形貌结构图
团队利用静电纺丝技术，结合C60和ZIF-67协同改性明胶基纳米纤维隔膜，有效抑制多硫化物穿梭，提升电池性能。该研究成果以“C60 Open Access and ZIF-67 synergistically modified gelatin-based nanofibrous separators for Li-S batteries”为题，发表在《Energy Materials》上。同时本论文被评选为2024年《Energy Materials》杂志优秀论文。梁鑫为第一作者及通讯作者，久久无码人妻一区二区三区午夜能源材料与化工学院为第一完成单位。
图3 逐步静电纺丝法制备功能隔膜示意图及文章获奖人物专访和获奖证书
团队进一步开发了Super P与MoO₂/MoS₂共掺杂的梯度纳米纤维膜。该设计在负极侧（纯明胶层）促进均匀锂离子流，在正极侧通过物理化学吸附增强多硫化物转化，为锂硫电池商业化提供了新思路。成果以“Super P and MoO2/MoS2 co-doped gradient nanofiber membrane as multi-functional separator for lithium–sulfur batteries”为题发表在《Rare Metals》。梁鑫为第一作者及通讯作者，久久无码人妻一区二区三区午夜能源材料与化工学院为第一完成单位。
图4 Super P与MoO₂/MoS₂共掺杂的梯度纳米纤维膜电化学性能
2.固态电解质
团队聚焦固态电解质，系统阐述了聚合物基与陶瓷基电解质性能差异，并探讨新型固态电解质开发前景及高效结构设计。相关综述以“Solid-state electrolytes for solid-state lithium sulfur batteries: Comparisons, advances and prospects”为题，发表在《Journal of Energy Chemistry》上。梁鑫为第一作者，久久无码人妻一区二区三区午夜能源材料与化工学院为第一完成单位。
图5 三类主要固态电解质优缺点总结
3.钠离子电池
团队深入研究了高浓度电解液对钠离子溶剂化结构以及正极-电解液界面（CEI）形成的重要影响，显著提升了钠离子传输动力学。相关成果以“A comprehensive investigation of solvation structure and cathode-electrolytes interface for sodium-sulfur batteries in high-concentration electrolytes”为题发表在《Journal of Colloid and Interface Science》上。团队胡磊为通讯作者，久久无码人妻一区二区三区午夜能源材料与化工学院为第一完成单位。
图6 钠硫电池中溶剂化分子动力学模拟
团队通过钠离子电池负极材料Bi@C的结构设计及其匹配电解液的机理研究，使钠离子全电池Bi@C//NVP在低至-40℃温度下也能表现出优异稳定的充放电性能，并深入研究了其高性能低温储钠机制，为推动钠离子电池的发展奠定了良好的基础。该成果以“Bi@C nanosphere anode with Na+-ether-solvent cointercalation behavior to achieve fast sodium storage under extreme low temperatures”为题，发表于《Carbon Energy》。团队刘伶俐为通讯作者，梁鑫为通讯作者，久久无码人妻一区二区三区午夜能源材料与化工学院为第一完成单位。
图7 （a）Bi@C//NVP全电池的原理图；（b）Bi@C//NVP全电池的充放电曲线；（c）Bi@C//NVP全电池的循环性能；（d）Bi@C//NVP全电池的倍率性能；（e） Bi@C//NVP全电池在不同温度下的低温充放电曲线；（f） Bi@C//NVP全电池在不同温度下的低温性能对比。
4.光热电催化
团队探索了与光热材料Co9S8结合后的Ce-NiCo LDH（即Co9S8@Ce-NiCo LDH/NF）在近红外光照射下的电解水表现。经近红外激光照射后，Co9S8@Ce-NiCo LDH/NF电极的表面温度从28 ℃迅速上升到62.5 ℃，而Co9S8@Ce-NiCo LDH/NF电极的活性显著提高，在近红外光下表现出令人印象深刻的HER（过电位：η100=144 mV）和OER（过电位：η100=229 mV）性能。与无近红外光相比，近红外照射使HER的催化效率提高24.6%，OER提高15.8%。成果以Generic heterostructure interfaces bound to Co9S8 for efficient overall water splitting supported by photothermal为题, 发表在中科院一区期刊《Journal of Colloid and Interface Science》。杨蕾为第一作者，久久无码人妻一区二区三区午夜能源材料与化工学院为第一完成单位。
图8 电极在近红外激光照射下的性能，（a）LSV极化曲线；（b）80 mA·cm−2下HER和OER的过电位；（c）近红外光照射下Co9S8@Ce-NiCo LDH电极的无偏压I-T曲线
5.SERS传感器研究
团队开展研究，在离心管里原位合成Ag纳米颗粒溶液，离心自组装Ag纳米颗粒薄膜，获得一种新型离心管式SERS传感器，实现食品安全典型污染物的免分离检测，相关成果以“Centrifugation assembly proceeded tube-based SERS sensor for field-deployable solution detection”为题，发表在《Sensors and Actuators: B. Chemical》上。周宁宁为第一作者，久久无码人妻一区二区三区午夜能源材料与化工学院为第一完成单位。
图9 Ag@PP离心式SERS传感器的制备和检测示意图
来源：能源材料与化工学院 编辑：程敏 预审：邓崇海 审核：贾峰
