清华大学
化学
2026-08-13
科研进展
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清华大学化学系张韶光研究组揭示锗锡铅二价双阳离子的路易斯酸性与金属催化应用
近日,清华大学化学系张韶光副教授研究组在“过渡金属–主族元素”协同催化领域取得新进展。针对第四主族双阳离子[E]2+(E=Ge, Sn, Pb)合成挑战与性能未知的问题,结合中性N,P-双层钳形配体BPIP与零价铂Pt0,一锅法合成首例阳离子型平面四配位异核双金属配合物[EPt]2+;经X射线衍射、XPS、QTAIM与ETS-NOCV确证Pt0→E2+极化共价键。基于异腈加合物vCN红外光谱首次定量测定路易斯酸性顺序Ge2+大于Sn2+大于Pb2+;[E]2+孤对电子可再结合羰基金属[M(CO)5](M=Cr, Mo, W)实现Pt0亲电性的二级调控。1,6-烯炔环异构化反应中,[PbPt]2+至[GePt]2+反应速率差异约1,000倍,建立元素种类粗调、外加路易斯酸细调的两级催化活性调控策略。论文“Dicationic Tetrylene Ligands Modulate Pt0π-Acid Catalysis”由《德国应用化学》转入开放获取期刊《Angewandte Chemie Novit》并选为封面,2021级博士生陈刘杨为第一作者,张韶光为通讯作者,获国家自然科学基金与清华大学笃实专项支持。
南京大学
化学
2026-08-13
科研进展
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金钟课题组:多组分梯度修饰的三维宿主框架实现堆栈式锌沉积/剥离以及高耐久水系锌电池
南京大学金钟教授团队针对锌负极枝晶、腐蚀、钝化、析氢等副反应,在碳纸上构建g-PSiOx-NH2与g‘-Ag以相反浓度梯度分布的g’-Ag/g-PSiOx-NH2/CP三维限域宿主。g-PSiOx-NH2抑制腐蚀/析氢,g‘-Ag将成核过电位降至12.8 mV(CP 36.4、g-PSiOx-NH2/CP 41.3、g’-Ag/CP 17.1 mV)并引导锌从底部优先沉积;三维碳骨架缓冲体积膨胀,诱导“先进后出”堆栈式沉积/剥离。配以~15 mg cm⁻² MnO2正极的6×7 cm²软包电池在1 A g⁻¹下循环350圈,展现规模化储能潜力。
西安交通大学
化学
2026-08-10
科研进展
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西安交大何刚教授团队在中性水系有机液流电池研究中取得进展
近日,西安交通大学前沿院何刚教授团队提出侧链对称性破缺策略,一锅法高效制备系列侧链不对称修饰的萘二酰亚胺(NDI)负极电解质材料,其中diol-dex-NDI溶解度高达1.82 M。密度泛函理论计算与分子动力学模拟表明该分子优先采取动态反平行π-π堆积模式,增强热力学稳定性并抑制分子聚集;原位拉曼光谱分析揭示电子转移中水合壳层动态演变,diol-dex-NDI去溶剂化能垒较对称型dex-NDI降低35%;分子与电极界面间π-π及偶极相互作用增强吸附能、促进电子转移动力学;C-N键强化使抗电化学降解能力增强。基于1.0 M(2 M e-)diol-dex-NDI/MiAcNH-TEMPO的液流电池循环620圈后无明显容量衰减。成果以《侧链对称性破缺实现萘二酰亚胺在中性水系有机液流电池中高浓度与循环稳定性的解耦》为题发表于《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition,Inside Front Cover),博士生张恒为第一作者,何刚教授为通讯作者,西安交通大学前沿院为第一完成单位。
西安交通大学
化学
2026-08-07
科研进展
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西安交大团队设计层次化多孔集流体提升锂硫电池性能,成果发表于《先进功能材料》
西安交通大学延卫、郗凯与王嘉楠教授团队针对锂硫电池正极集流体瓶颈,提出层次化多孔集流体(HPCC):以三维碳布为基底,通过B-H偶联反应生长共轭微孔导电聚合物CMPs(孔径0.8-1.6纳米)匹配多硫化物尺寸,实现物理限域与化学吸附双重固定;电沉积钯纳米颗粒催化剂降低转化反应活化能。性能:0.2C下容量1304 mAh/g;高硫负载(10.3 mg/cm²)下90次循环衰减率0.42%/圈;能量密度369 Wh/kg。成果以“分级多孔多功能集流体助力高性能锂硫电池”为题发表于《先进功能材料》,西安交大为第一通讯单位,陈信博士(现就职于厦门海洋职业技术学院)为第一作者,延卫、王嘉楠、郗凯为通讯作者,获国家自然科学基金等项目支持。
西安交通大学
化学
2026-08-05
科研进展
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西安交大何刚教授团队在紫精无金属光氧化还原催化领域取得重要进展
西安交通大学前沿科学技术研究院何刚教授课题组提出“串联空间共轭”策略,设计含[2.2]对环芳烷结构的紫精环蕃,增强串联TSC效应,促进系间窜越并产生长寿命三线态。空气室温、催化剂负载低至0.1 mol%条件下,以高达99%产率获得苯并咪唑衍生物;1小时内对甲苯氧化为苯甲醛(产率90%、转化率96%),5小时氧化为苯甲酸(产率97%、转化率98%)。成果发表于《先进材料》,李亚雯、孙琪、王增榕为共同第一作者,何刚为唯一通讯作者,西安交通大学为唯一通讯单位;房喻院士、彭浩南教授等合作,获国家自然科学基金、中国博士后科学基金、陕西省重点研发计划资助。
中山大学
化学
2026-08-04
科研进展
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中山大学附属第一医院刘建波团队合成首例含氢键供体的硫(VI)氟化物
近日,中山大学附属第一医院刘建波副研究员与张祥松教授团队首次设计并高效合成一类兼具共价反应性与氢键供体能力的多功能硫(VI)氟交换(SuFEx)砌块N-二氟甲基氨磺酰氟(N-CF2H氨磺酰氟)。团队以碳酸铯和溴代二氟乙酸乙酯为关键试剂,经“氟磺酰化-二氟卡宾插入”两步串联策略从芳香胺、杂环胺及烷基胺等底物高效构建目标分子。该分子pH 0~9水溶液中72小时结构保留率仍达95%以上;碱性加热条件下特异性与酚羟基发生SuFEx反应,对胺、醇、硫醇保持惰性;已用于多肽、西格列汀衍生物及生物活性胺的位点选择性修饰,手性完整保留;实现F-18放射性标记,为18F-PET示踪剂开发奠定基础。成果发表于Angewandte Chemie International Edition。
武汉大学
化学
2026-08-02
学术发表
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程强、戚孝天课题组在镍催化双亲核试剂碳-杂原子偶联领域取得原创性突破
武汉大学程强、戚孝天课题组合作在《德国应用化学》发表论文,首次实现氧自由基促进的镍催化芳基硼酸C(sp2)–O醚化反应,克服传统Chan-Lam偶联对缺电子芳基硼酸、大位阻醇兼容性差的难题。该方法以过氧叔丁醚为氧化剂、光镍协同催化,实现芳基硼酸与O、N、S、P亲核试剂选择性偶联,可构建C–O、C–S、C–N、C–P键,适用于天然产物及药物分子后期修饰。博士研究生龙健为第一作者,程强、戚孝天为共同通讯作者,武汉大学为唯一署名单位。
北京大学
化学
2026-07-31
科研进展
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北京大学深圳研究生院潘锋团队与合作者开发新型高安全长循环水系镁离子储能电池
北京大学深圳研究生院新材料学院潘锋团队与北京化工大学段雪院士/邵明飞团队合作,提出“应变离域化”策略,通过在MoO3纳米管阵列中掺钽(Ta)开发MoTaOx电极材料。MoTaOx电极在0.15A/g电流密度下展现300mAh/g容量,循环75,000次后仍保持高稳定性,累计容量达7.2kAh/g,远超现有报道水平;团队还组装了全水系镁离子软包电池及集成式微电池。论文以“Aqueous magnesium-ion battery anode with 75,000 cycles lifespan”为题发表于《美国化学会志》。
南京大学
化学
2026-07-31
科研进展
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闫世成/邹志刚团队实现基于热致结构相变的高效热电耦合水分解
闫世成教授/邹志刚院士团队构建VO2/MOxHy核壳结构催化剂,利用二氧化钒约70℃下的热致绝缘体-金属相变,实现非线性的热电耦合效应。相变驱动界面电子从钴向钒转移,使Co4+占比从30℃时的19%升至90℃时的49%;表观活化能从7.88 kJ/mol降至4.91 kJ/mol,大幅提升电化学水氧化反应动力学,为催化材料设计开辟新思路。
南京大学
化学
2026-07-30
科研进展
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南大团队开创纳米孔“边切边测”策略实现多肽序列直读,成果登《自然》
南京大学化学学院黄硕教授团队在单分子肽测序领域取得突破,开创“边切边测”(chop and measure)策略实现单氨基酸分辨率的肽序列测定。该方法首创“动态孔物成环”(tPAL)检测模式:通过遗传密码子扩展技术构建具双重反应位点的MspA纳米孔,将肽链C端共价锚定于孔道下沿,游离N端与孔道内NTA-Ni适配器可逆结合实现重复读取以抵消随机误差;再结合胆固醇修饰氨肽酶锚定策略,对单条肽链逐个氨基酸顺序水解,孔道实时识别酶切后暴露的新N端并产生特征电流信号,其时序排列直接反映肽序列组成。团队同时开发基于3-mer识别单元的机器学习算法,从测序信号直接解码完整多肽序列。该成果以“Sequential reading of a stepwise shortened peptide immobilized on nanopore”为题在线发表于《自然》。
上海交通大学
化学
2026-07-28
科研进展
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上海交大艾华松课题组JACS:化学合成不对称核小体揭示H3K9me3对UHRF1 E3泛素连接酶的顺式激活机制
上海交通大学药学院艾华松课题组在JACS发文,利用SpyTag/SpyCatcher生物正交体系构建顺式、反式与失活对照三类不对称核小体,定向操控H3K9me3与泛素化位点空间排布。体外酶活测定显示顺式核小体H3泛素化转化率26.8%,显著高于反式(14.9%)和对照(13.6%);EMSA表明顺反式底物结合亲和力相近,差异源于构象识别而非结合强弱。结合CAET化学与gp41-1内含肽剪接构建UHRF1/UbcH5b–Ub/H3K9me3三元复合物模拟物,交联质谱鉴定101组赖氨酸交联肽段,首次在核小体层面证实H3K9me3以顺式模式激活UHRF1 E3连接酶。
西安交通大学
化学
2026-07-28
科研进展
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西安交大肖春辉教授和曾令有研究员在碱性电解水制氢领域取得重要进展
西安交大肖春辉教授和曾令有研究员提出在镍铁层状双金属氢氧化物(NiFe LDH)上构建超薄聚丙烯酸钠(PANa)水凝胶界面层,通过羧酸盐Fe-O-C配位稳定铁位点、抑制过度氧化,同时水合聚合物网络加速OH-传输和O2脱附,实现铁溶解-再沉积的动态调控。PANa/NiFe LDH阳极在600W工业碱槽(阳极面积679平方厘米)中,0.5 A每平方厘米电流密度下稳定运行超2500小时,能耗4.25 kWh每标准立方米H2,氢气生产成本预计2.38美元每千克。成果发表于《美国化学会志》,博士生宋文雨、张月飞为共同第一作者。
武汉大学
化学
2026-07-26
学术发表
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汪成团队揭示三维共价有机框架互穿对结构和性质的影响
武汉大学化学与分子科学学院汪成团队在《美国化学会志》发表研究,通过在构筑单元上引入不同体积取代基(-OMe、-OEt、-OiPr),成功构筑具有五重、四重至二重互穿pts拓扑结构的三维共价有机框架(COF),并发现二重互穿COF中部分亚胺键呈顺式构型,可发生可逆顺反异构,晶胞体积膨胀约220%。武汉大学2026届博士毕业生叶子秋与北京大学杜泓霖为共同第一作者,汪成与北大孙俊良为共同通讯作者。
上海交通大学
化学
2026-07-24
科研进展
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上海交大变革性分子前沿科学中心叶天南利用富电子C2空位促进(N=N)δ-中间体用于化学链循环氨合成
上海交通大学变革性分子前沿科学中心叶天南团队在稀土金属碳化物LaC2中构建大尺寸富电子C2阴离子空位,证明负载Ni的LaC2是优异化学链循环氨合成(CLAS)催化剂,成果发表于Nature Communications。Ni/LaC2的NH3生成速率达6.9 mmol·g⁻¹·h⁻¹,表观活化能低至25.6 kJ·mol⁻¹(较催化路径56.2 kJ·mol⁻¹降低约54%),C2空位可稳定运行2040个循环。获国家自然科学基金等项目资助。
上海交通大学
化学
2026-07-24
科研进展
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上海交大变革性分子前沿科学中心刘家旺课题组利用一氧化碳多重作用合成长程轴手性亚环烷基化合物及氨基酸
上海交大变革性分子前沿科学中心刘家旺课题组发展钯催化不对称烯丙基羰基化反应,利用CO多重作用——既作羰基源插入Pd-烯丙基物种生成酰基-Pd中间体,又通过形成构型稳定酰基-Pd物种抑制π-烯丙基Pd的η³-η¹-η³异构化消旋——实现长程轴手性亚环烷基化合物及非天然氨基酸构建。最优条件:Pd₂(dba)₃·CHCl₃为钯源、(R,Rp)-iPr-Phosferrox(L3)为配体、NaBr促进、40℃,ee达96%、分离收率93%;底物普适性91-99%收率、80-97% ee。成果发表于JACS。
中国科学技术大学
化学
2026-07-23
科研进展
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中国科大团队利用原位应力信号揭示磷酸铁锂电极空间异质性
中国科学技术大学谈鹏教授团队提出原位应力分析技术(ISLE),通过测量磷酸铁锂电极充放电过程的法向应力变化,重建了电极厚度方向反应位点的时空演化。论文以封面形式发表于ACS Energy Letters。37.55微米薄电极在0.1C条件下应力信号线性度R²达0.9951但存在非线性波动;50%荷电状态拆解显示表层为脱锂相FePO4、底部为锂化相LiFePO4;薄电极中心应变传递效率仅为边缘的61.2%,66.45微米厚电极进一步降至55.6%。研究获何享健青年科学家项目(HERF2025018)及中科院稳定支持基础研究青年团队计划(YSBR-098)资助。
上海交通大学
化学
2026-07-22
学术发表
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上海交大中英国际低碳学院纪亚副教授课题组发表双介体分子靶向液流电池研究成果
上海交大中英国际低碳学院纪亚副教授课题组在液流电池领域取得进展,论文被Advanced Materials接收。构建4-OH-TEMPO/[Fe(CN)6]3-/4--NiHCF||Zn双介体氧化还原靶向液流电池,能量密度75.04 Wh L-1,较空白电池提升9.09倍,库仑效率99.9%,固体利用率82.9%,单圈容量保持率99.7%。
清华大学
化学
2026-07-21
科研进展
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环境学院邓兵课题组提出磷石膏稀土金属高效提取与功能材料协同制备新技术
清华大学环境学院邓兵课题组基于闪速焦耳热技术提出闪速碳热还原(FCR)方法,将磷石膏与导电炭黑混合后施加脉冲电流,约15秒内升温至约2000℃(最高升降温速率约150℃/s),将CaSO4还原为CaS并释放晶格中稀土;稀土回收率超96%、铒达98%,不同来源磷石膏回收率均超95%;所得CaS对废水中镉、铬、铜、铅、锌去除率超97%;生命周期评价显示温室气体排放降低83%以上、运行成本节省87%以上。成果7月21日发表于《细胞报告·可持续发展》。
西安交通大学
化学
2026-07-20
学术发表
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西安交大石建稳教授团队在海水电催化分解制氢领域取得新进展
西安交通大学电气工程学院石建稳教授团队成功研制Ru-TiO2/MXene@NF海水电解双功能电催化剂。该催化剂以泡沫镍为基底、Ti3C2Tx MXene为导电骨架,通过水热反应原位生长TiO2并引入微量Ru,构建Ru位点、氧空位与Ti位点协同耦合的Ru–Ov–Ti局域电子调控基元,协同提升析氢与析氧反应动力学及长期耐久性。成果以《Ru–Ov–Ti Electron-Regulating Motifs at Oxide/MXene Interfaces Enable Durable Alkaline Seawater Splitting》为题发表于ACS Catalysis(影响因子13.6)。博士生贾宇斐为第一作者,石建稳教授为通讯作者,电工材料电气绝缘全国重点实验室为唯一完成单位,研究获国家自然科学基金等资助。
西安交通大学
化学
2026-07-17
科研进展
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西安交大郗凯教授团队在锂硫电池领域取得进展
西安交通大学化学学院郗凯教授团队针对贫电解液锂硫电池硫还原固固转化动力学迟缓难题,提出电子钉扎界面工程策略,研发出催化剂a-FeOOH@Fe/AlOx(EPIC),构建梯度有序活性位点,成功解耦硫还原反应过程并加速固固转化效率;组装的3.6 Ah大容量软包电池能量密度达418.6 Wh·kg⁻¹。研究成果以“基于电子锚定界面工程加速固-固转化动力学构建高能量密度锂硫电池”为题发表于《Advanced Materials》,金力、金正千、邓腾为共同第一作者,郗凯教授为通讯作者,获国家自然科学基金“超越传统电池体系”重大研究计划培育项目及面上项目等资助。
北京大学
化学
2026-07-17
学术发表
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先进制造与机器人陈光课题组提出一种基于单胞模型的聚电解质刷标度理论
北京大学陈光课题组在Macromolecules发表论文,提出基于单胞模型的聚电解质刷标度理论。构建刻画单体间电势分布的单胞模型,首次揭示新高盐标度区间,显著偏离经典预测;提出「临界电荷分数」区分弱/强带电体系,阐明经典标度律仅适用于弱带电刷。分子动力学模拟验证一致,受国家自然科学基金(No.12372259)支持。
西安交通大学
化学
2026-07-16
学术发表
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西安交大张淼教授团队在电化学脱氯领域取得重要进展
2026年7月16日,西安交通大学化学学院张淼教授团队提出原位刻蚀-还原策略,在多孔MXene(HMX)表面构建Ag单原子与纳米颗粒的共价桥接界面,实现高效稳定电化学脱氯。优化后的i-HMX@Ag20自支撑电极在1.4 V电压下脱氯容量达156.63±2.6 mg/g,电荷效率超过90%,50次循环后容量保持率超90%;三级串联CDI系统处理自来水和循环冷却水后出水均达国家水质标准。论文以“Covalent Ag-holey MXene link at interface boosting electrochemical dechlorination”为题发表于《自然·通讯》,西安交大化学学院为第一通讯单位。
上海交通大学
化学
2026-07-16
科研进展
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上海交大变革性分子前沿科学中心唐山团队利用主链刚性功能化策略实现天然橡胶性能跃升
上海交大唐山团队提出'主链刚性功能化(BRF)'策略,利用马来酰亚胺与天然橡胶的[2+2]光环加成,室温10分钟实现28 mol%功能化度,将极性双环环丁烷结构嵌入主链。硫化橡胶强度和韧性较传统提高约5倍,并具力响应可降解特性。论文以Hot Paper发表于Angew. Chem. Int. Ed.,第一作者季明航。
西安交通大学
化学
2026-07-14
科研进展
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西安交大马和平团队在柔性氙氪分离吸附剂领域取得系列进展
西安交通大学化工学院马和平教授团队在柔性氙氪分离吸附剂领域取得两项进展:(1)设计合成柔性三维共价有机框架FCOF-XJ,由含连续醚键的柔性四面体单体与刚性四面体单体经亚胺缩合构筑,形成五重互穿dia拓扑结构;随温度变化柔性链段夹角由77.69°增大至87.46°,孔径由约2.6/3.0 Å拓展至约3.9 Å,实现温度调控与客体诱导相耦合的动态孔道响应。(2)受Tröger‘s Base柔性二面角结构启发,开发TBPOFs系列智能多孔吸附材料,IAST吸附选择性最高达483.8,动力学选择性达1166;Xe/Kr混合气固定床穿透实验一步分离纯度超99.9%;在模拟核电站尾气(Xe 400 ppm、Kr 100 ppm)低浓度条件下仍表现出优异分离性能,且耐受240 kGy伽马射线辐照。成果分别发表于《自然通讯》(Nature Communications)。
北京大学
化学
2026-07-14
学术发表
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药学院焦宁团队在芳环开环和分子骨架重构领域取得新进展,实现可编程芳环开环解锁酚类化合物多元转化
2026年7月14日,北大药学院焦宁团队联合北化工大吴一弦团队在Nature Chemistry发表研究,开发以亚硝酸酯(6.2美元/公斤)为氮源的苯酚可编程氮化开环新策略,实现酚类向氰基共轭二烯酯、酰胺、羧酸等产物的直接高效转化,并可从萘酚合成抗焦虑药帕秦克隆关键中间体,开环产物引入顺丁橡胶后耐疲劳性能提升20倍以上。
中国科学技术大学
化学
2026-07-13
学术发表
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中国科大实现四元杂环骨架精准编辑
中国科学技术大学张海军特任教授团队在四元杂环骨架编辑领域取得重要进展,发展了一种非氧化还原骨架编辑新策略,实现了氧杂环丁烷向氮杂环丁烷的直接骨架转换。该策略采用“开环—关环”设计,在同一反应体系中依次完成路易斯酸促进的开环胺化和分子内脱水环化,实现两步一锅法直接骨架编辑,具有底物适用范围广、官能团兼容性优异的特点,并能实现3,3-二取代氧杂环丁烷向相应氮杂环丁烷的直接转换。成果于7月13日以“Oxetane-to-azetidine skeletal editing”为题在线发表于《自然·化学》。论文共同第一作者为博士生田大雨、硕士生罗立科。
北京大学
化学
2026-07-12
学术发表
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环境学院刘文课题组与合作者发文解读高级氧化技术用于贵金属回收研究进展
2026年7月12日,北大刘文联合浙大肖成梁、上海师大卞振锋在Accounts of Chemical Research发表受邀综述"Advanced Oxidation Processes for Precious Metal Recycling",入选补充封面。论文梳理高级氧化技术用于贵金属湿法回收的机制,涵盖光催化、压电催化等技术,提出"高级氧化冶金"新概念。第一作者丁岸汀为北大博雅博士后。
北京大学
化学
2026-07-10
科研进展
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深圳研究生院新材料学院潘锋团队揭示离子配位结构调控硅负极中导电粘结剂性能关键机制
北京大学深圳研究生院潘锋团队揭示离子配位结构调控硅负极导电粘结剂性能的关键机制:Fe3+与羧酸盐基团多齿桥式配位同时增强机械强度并保持聚合物-硅均匀相互作用,配位网络可随硅负极体积变化可逆重构,抑制SEI过度增厚及富LiF内层被稀释,显著提升循环稳定性。成果发表于《美国化学会志》(JACS)。