福州大学郑云教授/张久俊院士团队，2025年成果集锦！|固态电池|张久俊|电解液|福州大学|聚合物|锂金属

郑云教授简介：郑云，福州大学教授、博导，入选国家教育部海外引才专项，福建省引才“百人计划”、福建省“闽江学者”特聘教授，2024威立中国开放科学高贡献作者（Wiley），2024、2025全球前2%顶尖科学家（Elsevier/Stanford），2024年度福州大学青年五四奖章。清华大学博士（导师：张久俊院士），滑铁卢大学博后（导师：陈忠伟院士）。现就职于福州大学材料学院，担任新能源材料与工程研究院（张久俊院士团队）书记，福建省高能电池与新能源装备系统工程研究中心书记。长期从事固态电池（新型柔性固态电解质）研究，已发表SCI论文120余篇，其中以第一作者或通讯作者在CSR、EER、PMS、PNAS、Joule、JACS、Angew.、AM等期刊上发表科研论文60余篇，包括15篇ESI高被引论文、热点文章和封面文章。申请/授权发明专利25项，以第一作者发表全英文学术专著1本（CRC Press，2019）、中文学术专著1本（清华大学出版社，2024），主持/参与国家级和省级科研项目10余项。受邀担任国际电化学能源科学院（IAOEES）理事，Renewables，Advanced Powder Materials，Carbon Neutrality，ENGINEERING Energy等领域知名期刊青年编委、科学编辑或客座编辑。

个人邮箱：yunzheng@fzu.edu.cn

张久俊教授简介：中国工程院外籍院士、加拿大皇家科学院院士、加拿大工程院院士、加拿大工程研究院院士、中国化学会会士、中国化工学会会士、国际电化学学会会士、英国皇家化学会会士、国际先进材料协会会士、国际电化学能源科学院（IAOEES）主席、中国内燃机学会常务理事兼燃料电池发动机分会主任委员，现任福州大学教授、博导，福州大学材料科学与工程学院院长、福州大学新能源材料与工程研究院院长。张教授长期从事电化学能源存储和转换及其材料的研究和产业化应用开发，包括燃料电池、高比能二次电池、超级电容器、CO2电化学还原和水电解等。至今已发表论文及科技报告900余篇，编著书30本，书章节47篇，被引用近10万次（H-Index为142）。目前是Springer-nature《Electrochemical Energy Reviews》SCI期刊主编、CRC Press《Electrochemical Energy Storage and Conversion》丛书主编、KeAi Publishing《Green Energy & Environment》SCI期刊副主编、中国工程院院刊《Frontiers In Energy》期刊副主编、中国化学化工出版社大型丛书《电化学能源储存和转换》及《氢能技术》主编及多个国际期刊的编委。

课题组介绍：

研究团队与平台介绍：为了响应和对接国家“碳达峰碳中和”重要战略决策，由张久俊院士领衔创建福州大学新能源材料与工程研究院（张久俊院士团队）。研究院面向新能源产业，研究前沿理论和先进技术，开发核心材料与关键部件，集成新能源系统与制备新能源装置，培养新能源领域的工程技术与运营管理人才等。研究院下设5个中心，其中氢能和燃料电池中心，主要开展电解水和燃料电池中的核心材料、高性能催化剂以及关键部件MEA膜的研发；先进储能和动力电池中心，主要开展下一代高能量密度电池，包括固态锂基电池、钠基电池等的技术研发和产业化；CO2捕获和还原中心，主要开展CO2电化学还原低碳燃料生产系统的催化剂以及装置的开发；原位技术中心，主要依托原位测试技术为新能源材料与工程研究提供技术保障与支撑；能源AI中心，主要通过计算机建模和机器学习技术，实现新能源材料与器件的快速筛选和结构设计，以及相关机理探究和过程优化。

研究院网站：https://newenergy.fzu.edu.cn/index.htm

1. Journal of the American Chemical Society：定向排列“力学平衡”设计实现聚合物电解质中Li+的近无摩擦传输

Li+迁移能垒降低的聚合物优化策略与“力学平衡”策略对比

“本文亮点”：

（1）“力学平衡”新概念：为了减弱SPEs中Li+传输过程中存在的Li+−聚合物间强相互作用，现有策略主要是聚合物链的结构优化，例如引入非锂金属阳离子（如Cu2+、Mg2+、Al3+）、强电负性原子（如F）、具有空间位阻（如甲基）或弱Li+相互作用的官能团（如酯基）。然而，这类策略难以从根本上显著甚至完全抵消该相互作用。本研究提出了一种新范式，通过构建受力平衡区（F1 ≈ F2），引入锚定阴离子簇对Li+施加反向作用力（F1），精准调控局部化学环境并显著降低Li+解耦能垒。

（2）定向排列新结构：针对传统SPEs中因离子迁移路径不连续且曲折导致的Li+传输动力学受限问题，本研究将设计的FG/ZIF-8骨架与原位聚合DOL相结合，实现了“力学平衡”区域的定向排列。从而构建出近乎无阻力、连续且短程的Li+传输通道。所得定向排列力学平衡聚合物电解质（DAMB-PE）在25 °C下表现出卓越的离子电导率（1.2 mS/cm）和高Li+迁移数（0.71），在已报道的SPEs中具有显著竞争力。

文献信息：S. Duan, Z. Lu,Y. Zheng*,X. Liu, L. Zhang, Z. Li, Z. Liu, Y. Luo, B. Qin, Y. Liu*, M. Pei, J. Xu, X. Lin, W. Yan, andJ. Zhang*, “Directionally Aligned “Mechanical Balance” Design Enables Near-Frictionless Li+ Transport in Polymer Electrolytes”,J. Am. Chem. Soc.2025, Published.

文章链接：https://doi.org/10.1021/jacs.5c13961

2. Angewandte Chemie International Edition：“外硬内软”聚醚电解质助力4.6 V准固态电池

高压聚醚电解质采用“外硬内软”设计（RS-PE）

“本文亮点”：

（1）新型“外硬内软”电解质设计：该设计通过三维含氟网络构建刚性骨架（“外硬”）提高机械性能与抗氧化性能，同时利用锂离子-阴离子强配位形成内部柔性溶剂化结构（“内软”）确保了高离子电导率，克服了传统聚合物电解质在机械强度、氧化稳定性和离子电导率三方面难以兼具的困境。

（2）新型“选择透过性”界面膜：所设计的电解质在电池运行过程中，会在正负极表面诱导原位形成富含多氟基团的“亲盐疏溶剂”界面层，可有效促进稳定SEI和CEI的形成、有效抑制溶剂在电极界面的持续分解以及副反应，确保了高压锂金属电池的长期稳定运行。

（3）4.6 V高压稳定准固态电池：所开发的电解质能够完美兼容各种先进的高压正极，如NCM523，NCM622，NCM811和LCO等。Li||NCM811准固态电池在4.5 V、1C倍率下能够实现400次循环后保持96.3%的容量，即使在4.6 V的高电压下，也能实现100次循环后85%的容量保持率，为高性能准固态电解质的设计提供全新思路。

文献信息：S. Duan, L. Zhang,Y. Zheng*, Z. Liu, Z. Li, C. Liao*, H. Wang, W. Yan,J. Zhang*, “Rigid Exterior, Soft Interior” Design Enables High-Voltage Polyether Electrolytes for Quasi-Solid-State Batteries”,Angew. Chem. Int. Ed.2025, e202502728.

文章链接：https://doi.org/10.1002/anie.202502728

3.Angewandte Chemie International Edition：“基因编辑”助力共晶聚合物电解质实现超快Li+传导

“基因编辑”共晶聚合物电解质的设计动机与思路

“本文亮点”：

（1）新型仿生“基因编辑”策略：受到“基因编辑”原理的启发，作者提出了一种新型DEPE设计范式，通过靶向替换含醚氧的聚合物链段为功能性异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）衍生基团，构建了具有定制分子结构的“基因编辑”聚合物电解质。这种设计巧妙地利用IPDI基团的环脂族空间位阻效应和电子诱导效应，显著削弱Li⁺-聚合物氧基团的强配位作用，同时通过氢键供体位点强化阴离子捕获能力。

（2）新型超快Li+传导协同机制：结合表征和分子动力学模拟等实验手段，系统揭示了IPDI衍生基团的双重机制。一方面，空间位阻与诱导效应显著降低Li⁺与残余氧基的结合能，促进Li⁺的脱离与扩散；另一方面，IPDI上的N–H氢键位点有效捕获TFSI⁻，提升Li⁺解离度与迁移数。多重协同作用显著提升了室温Li⁺电导率与迁移数，从根本上缓解了传统DEPE中Li⁺传输迟滞的瓶颈。

（3）万次快充超长循环准固态电池：Li|GEPE|Li电池展现出超过3000小时的超长稳定循环，充分证明其在界面兼容性和枝晶及副反应抑制方面的优越性。GEPE组装的锂金属电池能匹配多种正极（LiNi₀.₅Co₀.₂Mn₀.₃O₂、LiNi₀.₈Co₀.₁Mn₀.₁O₂及LiFePO₄），组装的系列准固态锂金属电池均表现出优异的倍率与循环性能。尤其在5C高倍率下，Li|GEPE|LiFePO₄电池实现了超过10000圈的超长循环，容量保持率仍高达75%以上，展现了在快速充电和高安全固态锂金属电池中的巨大应用潜力，在循环性能与倍率性能上均领先于现有同类体系。

文献信息：Z. Li, H. Wang,Y. Zheng*, Y. Zhu, B. Qin, Z. Lu, W. Yan*,J. Zhang*, “Gene-Editing Design Upgrades Eutectic-Polymer Electrolytes with Ultra-High Li+ Conductivity”,Angew. Chem. Int. Ed.2025, e202508857.

文章链接：https://doi.org/10.1002/anie.202508857

4. Advanced Materials：微环境调控实现聚醚电解质的高锂离子导电性，用于高性能准固态电池

“微环境调控”策略的设计原则和锂离子传输机制

“本文亮点”：

（1）新型“微环境调控”电解质设计：作者提出了一种区别于传统聚合物结构改性的新型策略——通过在聚醚电解质中引入Ge4+位点，调控聚合物主链周围的局部微环境。该方法不依赖复杂的聚合物分子结构设计，具备工艺简便、适应性强等优势，为突破固态聚合物电解质中Li⁺迁移能垒问题提供了新的解决路径。

（2）新型Li+传输机制的协同增强效应：通过结合多种表征技术与密度泛函理论（DFT）模拟计算等研究手段，系统揭示了微环境调控的提升三重协同机制：一方面，它削弱Li⁺与醚氧之间的配位作用，降低迁移势垒；另一方面，锚定TFSI⁻阴离子，提高自由Li⁺浓度；此外，引入Ge4+基材料的自身离子通道，为Li+迁移提供额外路径。这一协同机制不仅提升了聚合物体系在室温下的离子导电率（1.83 mS cm−1）与高Li+迁移数（0.8），同时实现了对界面稳定性和电池长期循环性能的有效优化。

（3）长寿命、高倍率固态电池性能：所开发的微环境调控聚醚电解质（MPPE）在Li||Li对称电池中展现出超过2000小时的稳定循环；在Li||LiFePO4全电池中，5C高倍率下循环2190次后仍保持92.1%的容量与近100%的库伦效率。该成果验证了“微环境调控”策略在实现聚合物电解质快离子传输与界面稳定性方面的显著效果，为高能量密度、高倍率且长寿命的固态锂金属电池发展提供了新方向。

文献信息：H. Wang, L. Qian,Y. Zheng*, S. Duan, B. Qin, Z. Liu, Z. Li, Q. Ma, Y. Jiang, W. Yan*,J. Zhang*. “Microenvironment Regulation Unlocks High Li+ Conduction in Polyether Electrolytes for High-Performance Quasi-Solid-State Batteries”,Adv.Mater., 2025, e10197.

文章链接：https://doi.org/10.1002/adma.202510197

5. Advanced Functional Materials：聚合物固态电解质的“预锂化”策略构筑富LiF稳定SEI

双电荷增强的聚合物固态电解质的设计原则

“本文亮点”：

（1）新型“预锂化”电解质设计：不同于现有引入非金属位点的方法，作者提出了通过向聚合物中引入金属位点来促进锂盐C-F断键反应，并通过“预嵌锂”的方式再次增强上述断键反应中的电荷转移。该策略可促进固态电解质中锂盐中C-F键的分解并进一步形成富LiF稳定SEI、构筑超长循环全固态锂金属电池。

（2）新型负极/电解质界面稳定机制：通过结合多种表征技术与密度泛函理论（DFT）模拟计算等研究手段，系统揭示了富LiF SEI层的稳定机制。研究发现，“预锂化”策略双增强SPEs的锂盐中C-F键的分解是导致形成的SEI层中LiF比例显著升高的关键因素。这种富含LiF成分的SEI结构在界面处展现出双重优势：一方面，它增强了SEI层对Li⁺的吸附能力；另一方面，富LiF的SEI的形成有效降低了Li⁺在界面处的迁移能垒。这两种效应的协同作用，有效地防止了锂离子的局部积累和锂枝晶的形成。

（3）超长循环全固态电池：基于“预锂化”策略所开发的SPEs使Li||Li对称电池展现出超过3800小时的超长稳定循环，Li||LiFePO4全电池在2C充放电倍率下循环1200次后仍保持80%的容量，库伦效率接近100%。此外，所装配的软包电池在持续运行1600小时后，平均面容量仍高达2.41 mAh cm⁻2。这项工作为全固态锂金属电池构筑稳定SEI提供了一种新策略。

文章信息：Y. Zheng*, N. Yang, S. Duan, Z. Li, R. Gao, Y. Zhu, H. Wang, T. Zhang, G. Li, D. Luo, L. Yang, D, Wang, W. Yan,J. Zhang*, Z. Chen*. “Dual-Enhanced Charge Transfer through Prelithiation Strategy in Polymer Electrolyte Enables Robust LiF-Rich SEI for Ultralong-Life All-Solid-State Batteries”,Adv. Funct. Mater.2025, e11011.

文章链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202511011

6. Advanced Materials：MOF基固态聚合物电解质在全固态锂金属电池中加速锂离子传导的机理

背景介绍：

固态锂金属电池（SSLMBs）采用固态电解质替换传统商用锂离子电池中具有挥发性的有机液态电解质并匹配锂金属负极，可以有效提高电池的能量密度和安全性，相关研究受到了学术界和工业界的广泛关注。作为固态电池的重要组成部分，固态电解质（SSE）的研究尤为关键。其中，固体聚合物电解质（SPEs）由于具备低成本、灵活性、可扩展性、轻量化以及与电极之间的良好界面兼容性等优势，被认为是具有商业化前景的重要选择。目前该类电解质面临锂离子（Li+）室温电导率不足的关键挑战。大量研究表明，将金属有机骨架材料（MOF）引入到SPEs中形成MOF基固态聚合物电解质（MSPEs）是提高离子电导率的有效策略。考虑到MOF的多样性及对应MSPEs结构和成分的差异性，Li+在MSPEs中的传导机制非常复杂，MOF对Li+传导的促进机理尚不清楚，相关问题的研究和梳理是该类先

进固态电解质研究的基础和关键。

研究工作简单介绍：

福州大学郑云教授和张久俊院士课题组分别从聚合物、MOF、MOF/聚合物界面（MPI）和固体电解质界面（SEI）等四个方面对MSPEs中Li+加速传导机制进行了深入总结分析。此外，通过总结先进的表征测试、理论计算和模拟手段，进一步加深了对离子加速传导机制的理解。最后，对该领域的主要挑战和发展前景进行了展望。

图1. MOF基固态聚合物电解质的组成和常用构成单元

文献信息：S. Duan, L. Qian,Y. Zheng*, Y. Zhu*, X. Liu, L. Dong, W. Yan,J. Zhang*, “Mechanisms of the Accelerated Li+ Conduction in MOF-Based Solid-State Polymer Electrolytes for All-Solid-State Lithium Metal Batteries”,Adv.Mater.2024, 36, 2314120.

文献链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.202314120

7. Advanced Materials：无负极固态电池的“有效锂损失与恢复”

背景介绍：

无负极固态锂金属电池（AFSSLMBs）因其理论能量密度高、安全性好、成本低且制造工艺简化等显著优势，被视为下一代高性能电化学储能器件的重要发展方向。然而，这项先进技术目前仍处于起步阶段，相关发展尚难以满足实际应用和商业化的要求。目前仍存在诸多挑战，包括不稳定的固态电解质界面、猖獗的锂枝晶生长和不良的副反应，以及电池循环过程中不利的体积膨胀等问题。这些问题共同导致了该体系在循环过程中普遍存在锂沉积/剥离效率低、容量衰减快等困境，严重阻碍了该技术的实际应用进程。为突破该瓶颈，亟需从新的视角深入理解其失效机制并探索优化策略。

研究工作介绍：

福州大学郑云教授/张久俊院士团队和中国科学院大连化物所陈忠伟院士首次系统性地从“有效锂损失”这一核心角度剖析AFSSLMBs面临的挑战。创新性地提出了“有效锂损失=不可逆锂损失+迟缓锂动力学”的公式，并以规避“有效锂损失”为主线，系统总结了近2-3年涌现的五类关键组件层面的先进优化策略：包括1）先进固态电解质构筑，2）集流体/固态电解质界面优化，3）集流体改性，4）先进3D锂宿主设计，5）先进正极调控。最后，文章提出了AFSSLMBs当前面临的挑战及未来的发展方向，旨为加速该先进技术的研发进程，推动其走向实际应用与商业化。

无负极固态锂金属电池（AFSSLMBs）面临的挑战和各种应对策略概述

文献信息：T. Zhang, K. Huang,Y. Zheng*, D. Luo, W. Yan,J. Zhang*, Z. Chen*, “Loss and Recovery of Effective Lithium in Anode-Free Solid-State Lithium Metal Batteries”,Adv. Mater.2025, e05695.

文献链接：https://doi.org/10.1002/adma.202505695

8. Advanced Energy Materials：钠离子电池中的原子层沉积技术

背景介绍：

钠离子电池（SIBs）由于钠资源丰富且成本低廉，被认为是锂离子电池的可持续替代品。然而，钠离子（Na⁺）的离子半径更大、质量更高，这导致其在电极材料中的嵌入动力学缓慢，从而导致电池能量密度低、反应动力学迟缓、循环寿命短及安全隐患，亟待技术突破。

原子层沉积（ALD）技术以其独特的纳米级精度调控能力，为突破SIBs性能瓶颈开辟了创新路径。其核心自限制反应特性，能够在电极表面构筑高度均一、超薄的功能性涂层。这一设计巧妙兼顾多重效益：在显著降低无效质量、提升能量密度的同时，更能通过精准的纳米结构有效加速离子传输、强力抑制电极体积膨胀及副反应，从而大幅提升电极的结构与界面稳定性。近年来，ALD在SIBs领域的应用呈现迅猛发展态势，尤其在正极优化方面取得显著成果，但系统性研究的深度与广度仍有待拓展。

研究工作介绍：

近日，福州大学郑云教授/张久俊院士团队首先深度聚焦ALD涂层在实现高性能钠离子电池电极/电解质材料中的关键作用机制，系统解析总结了该技术近年来在构筑高性能负极、正极和固态电解质材料中的前沿创新应用，并前瞻性探讨其面临的核心技术挑战与商业化前景，旨在为钠离子电池技术的加速发展注入强劲创新动能。

ALD基本原理示意图及其在SIBs正负极中的作用

文献信息：T. Zhang, T. Wang,Y. Zheng*, L. Qian*, X. Liu, W. Yan*,J. Zhang*, “Atomic Layer Deposition for Sodium-Ion Batteries”,Adv. Energy Mater.2025, e01760.

文献链接：https://doi.org/10.1002/aenm.202501760

9. AdvancedFunctional Materials：用于保护液态和固态锂电池锂金属负极的先进聚合物材料

背景介绍：

金属锂具有超高的理论容量（3860 mAh g−1）和极低的氧化还原电位（−3.04 V vs. 标准氢电极），被认为是在高能可充电电池中替代石墨负极的终极负极材料。然而，由于锂金属负极的不稳定性和高反应性，相应的锂金属电池面临着安全性低、循环寿命短等问题，严重制约了其大规模商业化。大量研究表明，利用多尺度纤维素为基本材料构建电池的关键组件，是稳定锂金属负极的有效策略。

考虑到多尺度纤维素材料结构的差异性及表面基团的多样性，锂金属负极的稳定机制尚不清楚，相关问题的研究和梳理是发展高性能纤维素基锂金属电池的基础和关键。针对以上问题，本文全面总结了多尺度纤维素材料（包括微米纤维素（MC）和纳米纤维素（NC））在锂金属电池各组件中稳定锂金属负极的最新进展。与此同时，对该领域的主要挑战和发展前景进行了展望。

研究工作介绍：

福州大学郑云教授和张久俊院士课题组在该论文着重归纳总结了对多尺度纤维素材料（包括微米纤维素（MC）和纳米纤维素（NC））在锂金属电池各组件中稳定锂金属负极的机制进行了深入总结分析，并对该领域的主要挑战和发展前景进行了展望。

先进纤维素材料在稳定锂金属负极中的应用

文献信息：Z. Li,Y. Zheng*, C. Liao, S. Duan, X. Liu, G. Chen, L. Dong, J. Dong, C. Ma, B. Yin, W. Yan*,J. Zhang*, “Advanced Polymer Materials for Protecting Lithium Metal Anodes of Liquid-State and Solid-State Lithium Batteries”,Adv. Funct. Mater.2024, 34, 2404427.

文献链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202404427

10. Nano Energy:通过功能性隔膜设计在碳酸盐电解液中构建持久的硝酸盐富集溶剂化鞘层，用于高压锂金属电池

功能化隔膜涂层界面稳定机制示意图

“本文亮点”：

（1）长效功能化隔膜涂层的设计：本工作使用介孔二氧化硅气凝胶作为硝酸锂的储存仓库，设计出硝酸锂负载率高达31.59%的复合纳米结构。利用介孔二氧化硅对稿介电碳酸乙酯的吸附特性，在隔膜界面处构建富含硝酸根的溶剂化鞘层，在溶剂化结构的界面调控和隔膜涂层的活性物质缓释双重加持下，实现电极界面的的持续修复与稳定，显著延长电池的循环寿命。

（2）界面溶剂化调控实现优异的锂枝晶抑制：解决碳酸酯电解液与金属锂兼容性差和硝酸锂溶解度低的难题。功能化改性隔膜的使用，显著提升了碳酸盐电解液抑制锂枝晶的效果和金属锂的循环利用率，在Li-Cu电池的350个循环中实现了98.25 %的超高平均库仑效率和超1800小时的超稳定Li-Li循环。

（3）稳定CEI界面提升高压循环稳定性：得益于含有硝酸根溶剂化结构的易氧化特性，在NCM811电极表面原位构建出高离子电导率的CEI保护层。采用改性隔膜的NCM811||Li电池在4.5 V的高截止电压下实现了出色的循环稳定性，500次循环后的容量保持率为 80.38%。此外，改隔膜的优异电化学性能也在袋式电池中得到了验证。

文献信息：C. Liao, T. Zheng, J. Zhu, X. Lin, S. Duan, J. Xiao, W. Wang,Y. Zheng*, W. Yan*,J. Zhang*, “Engineering Durable Nitrate-Enriched Solvation Sheaths in Carbonate Electrolytes Through Functional Separator Design for High-Voltage Lithium Metal Batteries”,Nano Energy, 2025, 142, 111283.

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2025.111283

11.Nano Energy:晶体工程助力用于高性能和可持续锂离子电池的可降解聚酯隔膜

E-PBS隔膜的设计及其与F-PBS隔膜的性能对比

文章简介：

研究基于晶体工程方法，采用工业化广泛应用的聚丁二酸丁二醇酯（PBS）制备了具有延链晶体结构（ECC）的PBS基隔膜（E-PBS隔膜），其结晶度接近100%，表现出显著的稳定性提升和降解速率延缓。在LiFePO4/石墨软包电池中，E-PBS隔膜使电池在1C下循环1000次后容量保持率达到79.6%，远高于商业PE隔膜的40.6%。此外，E-PBS隔膜可在碱性溶液中快速降解，简化了SLIBs的回收流程。本研究不仅展示了晶体工程在提升聚酯隔膜性能及稳定性方面的潜力，也为开发其他可降解聚酯基隔膜材料提供了有价值的参考，推动锂离子电池隔膜材料的可持续发展。

文献信息：X. Dai, J. Chen, K. Zhou, L. Zhang, T. Li, H. Ye*, S. Xu, Z. Li, L. Qian,Y. Zheng*, G. Huang*, W. Yan,J. Zhang*, “Crystal Engineering Promoting Degradable Polyester Separator for High-Performance and Sustainable Lithium-Ion Batteries”,Nano Energy2025, 142, 111247.

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2025.111247

12. Chem. Eng. J.：阴离子配位耦合策略同步优化锂金属负极界面稳定性与磷酸盐基电解质离子电导率

优化磷酸基电解质中离子电导率和阳极界面稳定性的设计策略示意图

文章简介：

本文针对锂金属电池中磷酸盐基电解质面临的界面稳定性与体相离子电导率相互制约的核心难题，提出了一种创新的双阴离子耦合竞争配位策略，成功实现了二者协同优化。通过LiNO3与LiFSI的巧妙盐组合，在常规浓度下构建了“阴离子锚定”式溶剂化结构。其中NO3−凭借强配位能力进入Li+主溶剂化鞘，而FSI⁻则协同形成空间位阻较大的溶剂化鞘，有效削弱了磷酸酯溶剂的配位强度，同时适度弱化了Li+-NO3−的强结合，从而兼顾了界面稳定与离子传输。

所设计的TFNF电解质实现了优异的电池性能。Li-Cu电池平均库仑效率高达99.49%、Li||Li对称电池循环寿命超6000小时，以及Li||LFP全电池循环1000圈后容量保持率高达90.49%。此外，电解质本征阻燃性使软包电池热失控触发时间延迟了57.4秒。该工作为破解磷酸盐电解质“导电性-稳定性”权衡困境提供了一种低成本、易扩展的溶剂化结构调控新范式，为推动兼具高安全性与高性能的锂金属电池实用化进程提供了重要的理论与技术参考。

文献信息：C. Liao*, J. Zhu, X. Lin, T. Zheng, S. Duan, J. Xiao, J. Wang, Z. Zuo,Y. Zheng*, W. Wang, W. Yan, Y. Shi*,J. Zhang*, “Anion-Coupling Coordination to Optimize Both Lithium-Metal Anode Interfacial Stability and Ionic Conductivity of Phosphate-Based Electrolytes for Lithium Metal Batteries”,Chem. Eng. J.2025, 526, 171076.

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.171076

13. Energy Materials: ALD构筑新型“三明治”双界面结构、赋能高电压全固态电池

双界面修饰的全固态锂金属结构设计

“本文亮点”：

（1）“三明治”结构的全固态锂金属电池设计：本文采用ALD技术对复合固态电解质（LLZO/PEO/LiTFSI）两侧的电极界面同时进行涂层修饰（Alucone层），成功构筑了“三明治”结构双界面修饰的全固态锂金属电池，同时实现对锂金属负极（LMA）和高电压正极（NCM811）的界面保护。

（2）同时实现对正负极的保护作用：与未经涂层保护的电池相比，采用ALD涂层既能够显著提高电解质在高电压条件下的抗氧化能力，明显提升了电解质与富镍高压正极（NCM811）之间的电化学稳定性；同时ALD涂层又作为锂金属负极的保护屏障，还能显著抑制锂枝晶的生长。

文献信息：G. Chen, X. Liu, Z. Liu,Y. Zheng*, T. Zhang, F., R., S. Yan., L. Qian*, J. Dong, C. Ma, S, Wei, W. Yan,J. Zhang*, “Novel “Sandwich” Configuration with ALD-Coating Layers on Electrode/Electrolyte Interfaces for Durable All-Solid-State Lithium Metal Batteries with High-Voltage Cathodes”,Energy Mater.2025, 5, 500064.

文章链接：http://dx.doi.org/10.20517/energymater.2024.163

14. Progress in Materials Science：高温质子交换膜燃料电池性能衰减机理及缓解策略

背景介绍：

用于氢转换的高温质子交换膜燃料电池（HT-PEMFC）由于具有零排放、高能量/功率密度、高能量效率，以及可作为电动汽车和大型发电厂的动力源等特点，受到广泛关注。然而，由于HT-PEMFC存在热能消耗大、启动时间长、长期耐久性差、成本较高等缺点，该技术的实际应用发展受到严重阻碍。其中，耐久性不足被认为是阻碍其广泛应用的关键。因此，为了克服上述挑战，加快HT-PEMFC的研发进程，全面深入地分析和总结该器件的性能失效机制和缓解策略具有重要意义。

研究工作介绍：

福州大学郑云教授和张久俊院士课题组对HT-PEMFC的失效机制和缓解策略进行了全面综述，对HT-PEMFC的关键组成部件进行了详细介绍。具体论述内容包括HT-PEMFC的反应原理、主要组成和发展历史等相关基础，质子交换膜（PEM）、催化层（CL）、扩散层（GDL）、双极板（BP）和热/水管理系统等关键部件的失效机制分析和针对性缓解策略，以及从基础理解到大规模应用等诸多方面提出的该领域当前面临的关键挑战和发展前景。

高温质子交换膜燃料电池（HT-PEMFC）文章的主要结构

文献信息：S. Wang,Y. Zheng*, C. Xu, H. Liu, L. Li, W. Yan*,J. Zhang*, “Performance Failure Mechanisms and Mitigation Strategies of High-Temperature Proton Exchange Membrane Fuel Cells”,Prog. Mater. Sci.2024, 148, 101389.

文献链接：https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2024.101389

15. Applied Catalysis B：Environment and Energy:稀土金属氧化物电荷调控单原子/团簇钴基电催化剂助力ORR提升

REMOs-Co-N-C的方案设计及理论预测

“本文亮点”：

（1）稀土金属氧化物（REMO）修饰电催化剂的理论预测与设计：首次系统评估了10余种REMOs修饰电催化剂，建立了材料筛选与优化新方法，为高效催化剂设计提供了理论指导和快速筛选策略。

（2）基于REMO的M-N-C催化剂电荷调控新机制：依据理论计算结果，创新性地提出了通过REMO调控M-N-C催化剂电子结构的策略，显著提升了氧还原反应（ORR）性能，该研究为开发高效能量转换催化剂提供了新思路。

文献信息：S. Wang, L. Li,Y. Zheng*, C. Xu, Z. Zhuang*, K. Sun, W. Yan*,J. Zhang*, “Charge Regulation Through Rare Earth Metal Oxides for Single-Atomic/Cluster Co-Based Electrocatalysts Towards Boosting Oxygen Reduction Reaction”,Appl. Catal. B Environ2025, 377, 125493.

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2025.125493

16. Nano Energy高温质子交换膜燃料电池从催化剂到膜电极组件的性能提升

背景介绍

高温质子交换膜燃料电池（HT-PEMFC）凭借其显著的反应动力学优势、优异的燃料/气体杂质耐受性以及简化的水热管理系统，展现出广阔的应用前景。然而，当前催化剂体系及膜电极组件（MEAs）在性能表现与耐久性方面的不足，严重制约了HT-PEMFC的实际规模化应用。为推进该领域的突破性发展，本文系统梳理了催化剂与MEAs的最新研究进展，深入解析催化剂的降解机制并提出针对性缓解策略，致力于为开发高性能、长寿命HT-PEMFC提供理论指导。同时，通过全面剖析现有技术瓶颈，进一步指明未来研究的关键方向。

研究工作介绍

基于此，来自福州大学郑云教授和张久俊院士课题组对现阶段高温燃料电池（催化剂、膜电极组件）之间的衰退失效机制以及相应的缓解策略进行了全面的综述，并提出的该领域当前面临的关键挑战和发展前景。

高温质子交换膜燃料电池（HT-PEMFC）文章主要结构

文献信息：C. Xu, S. Wang,Y. Zheng*, H. Liu, L. Li, Z. Zhuang, W. Yan*,J. Zhang*, “Performance Enhancement from Catalysts to Membrane Electrode Assemblies for High-Temperature Proton Exchange Membrane Fuel Cells”,Nano Energy, 139, 110931.

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2025.110931

第一作者简介：

廖灿，福州大学材料科学与工程学院副教授，福建省教育科研类引进生，福建省高层次人才，硕士生导师。主要研究方向为高性能安全锂电池隔膜与电解液的设计、制备及其相关性能的研究，聚焦于对锂枝晶的控制和电池阻燃性能的研究。目前发表SCI论文40余篇，以第一作者或通讯作者身份在Nano Energy、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Func. Mater.、Energy Storage Mater.等国际知名期刊上发表学术论文10余篇，申请发明专利2项。截止目前，发表论文总被引用超2000余次，H-index: 31。

段松，福州大学材料科学与工程学院/新能源材料与工程研究院2022级博士生，师从张久俊院士和郑云教授，主要研究方向为固态锂金属电池。共发表SCI论文16篇，其中以第一作者在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.（热点、高被引，2024威立中国开放科学高贡献作者）等期刊发表SCI论文6篇。主持福州大学博士生科技创新专项基金，入选中国科协青年人才托举工程博士生专项计划，曾获“卢嘉锡优秀研究生奖”等多项荣誉。

王淑凡，福州大学化工学院/材料科学与工程学院/新能源材料与工程研究院2022级博士生，师从张久俊院士和郑云教授，主要研究方向为氧还原电催化剂的设计合成及电化学性能研究。共发表SCI论文7篇，其中以第一作者在Prog. Mater. Sci.、Appl. Catal. B Environ.等期刊发表SCI论文4篇。