电化学（中英文）

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1. 中国化学会第二十三次全国电化学大会第二轮通知

电化学（中英文） 2025, 31 (8): 3-.

摘要（1）

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2. 中国化学会第二十三次全国电化学大会第一轮通知

电化学（中英文） 2025, 31 (3): 1-.

摘要（4）

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3. 对十大科学问题之三“如何获得满足固态电池应用需求的高性能锂离子固体电解质?”的回应——获得满足固态电池应用需求的高性能锂离子固体电解质策略

邓以诚, 游梓畅, 林耿忠, 唐果, 吴敬华, 周志民, 庄想春, 杨立萱, 张振杰, 温兆银, 姚霞银, 王长虹, 周倩, 崔光磊, 何平, 李惠, 艾新平

电化学（中英文） 2025, 31 (10): 2516002-. DOI: 10.61558/2993-074X.3585

摘要（2）

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随着锂离子电池（LIBs）在便携式电子产品、电动汽车和电网储能领域的广泛应用，因可燃液态有机电解质所引起的电池安全问题受到越来越多的关注。固态锂电池（SSLBs）凭借其高安全性和高的能量密度潜力，被视为下一代储能技术的重要方向。然而，固态电解质（SSEs）的实际应用仍面临诸多挑战，包括离子电导率低、与电极界面相容性差、机械性能不理想，以及规模化制备困难等。如何获得满足应用需求的高性能锂离子固态电解质呢?为回答这一科学问题，本文系统梳理了近年来SSEs的研究进展，涵盖无机类（氧化物、硫化物、卤化物）、有机类（聚合物、塑性晶体、聚离子液体）以及新兴的软固态电解质（S³Es）类。分析表明，单组分（无机、有机）固态电解质存在固有局限性，且仅通过成分和结构调整难以完全克服。相比之下，软固态电解质，特别是基于“刚-柔协同”复合策略和借助多孔框架实现“Li⁺去溶剂化”机制的S³Es体系，能够通过整合互补组分的优势，在电化学性能（如离子电导率与电化学稳定窗口）、力学性能及可加工性方面实现协同提升，展现出作为下一代SSEs的巨大潜力。此外，本文还进一步探讨了S³Es面向实际应用所面临的关键挑战及新兴研究趋势，旨在为高性能SSEs的未来发展提供战略性见解。

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4. 用于光催化和电化学应用的纳米结构石墨氮化碳

Muhammad Abdul Qadeer, Iqra Fareed, Asif Hussain, Muhammad Asim Farid, Sadia Nazir, Faheem K. Butt, 邹吉军, Muhammad Tahir, 杜尚丰

电化学（中英文） 2025, 31 (1): 2416001-. DOI: 10.61558/2993-074X.3498

摘要（10）

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石墨氮化碳（g-C₃N₄）因其出色的机械和热学特性而成为一种有价值的材料，可应用于光电转换器件、有机化合物合成的加速器、燃料电池应用或电源的电解质，以及储氢物质和荧光检测器等领域。g-C₃N₄可以采用不同的方法制备，且可得到多种形态和纳米结构，如为不同用途而设计的零到三维材料。近年来关于g-C₃N₄的报道很多，但缺乏涵盖纳米结构尺寸及其性质的全面综述。本文旨在对g-C₃N₄的光催化和电催化用途提供基本和全面的了解。通过涵盖合成方法、尺寸、形貌、应用和性能，重点介绍了g-C₃N₄纳米结构设计的最新进展。除了总结之外，我们还将讨论挑战和前景。从事g-C₃N₄纳米结构相关研究及各种应用的科学家、研究人员和工程师可能会发现我们的综述论文是有用的资源。

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5. MXene复合材料的制备及其改性策略在电化学储能中的应用

游章海, 卢定泽, Kiran Kumar Kondamareddy, 顾文举, 成鹏飞, 杨静萱, 郑睿, 王红梅

电化学（中英文） 2025, 31 (5): 2418001-. DOI: 10.61558/2993-074X.3524

摘要（2）

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在先进工业化与城市化的加速发展的背景下，环境恶化的速度不断加快，不可再生能源资源也日益枯竭。因此，开发潜在的清洁能源存储技术显得尤为迫切。电化学储能技术目前已广泛应用于多个领域，其中超级电容器和可充电电池作为关键组成部分，发挥着重要作用。这些技术不仅是存储可再生能源的核心要素，还对推动可持续发展具有重要意义。近年来，二维材料MXene凭借其卓越的电学性能、较大的比表面积以及可调控特性，在能源领域及其他多个应用场景中展现出巨大的发展潜力。基于MXene的层状结构，研究人员通过对费米能级处的表面终端进行调整，成功实现了储能与能量转换的双重功能。值得关注的是，与其他二维材料相比，MXene在表面拥有更多的活性位点，这使其表现出优异的催化性能。反观其他二维材料，其催化活性仅体现在边缘位点。本文全面且系统地概述了基于MXene的聚合物材料的合成工艺、结构特征、改性手段，以及它们在电化学储能领域的具体应用。此外，文章还简要探讨了MXene聚合物材料在电磁屏蔽技术和传感器领域的潜在应用价值，并对未来的研究方向进行了展望，以期为相关领域的进一步发展提供参考。

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6. 金属氮化物作为锂硫电池阴极硫骨架材料的研究

熊海基, 朱成威, 邓丁榕, 吴启辉

电化学（中英文） 2025, 31 (2): 2407061-. DOI: 10.61558/2993-074X.3489

摘要（40）

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由于锂硫电池高理论能量密度（2600 Wh·kg^-1）和比容量（1675 mAh·g^-1），被认为是集成可再生能源系统用于大规模能量存储的潜在解决方案之一。但由于“穿梭效应”、容量衰减和体积变化等障碍阻碍了锂硫电池的成功商业化。现阶段已提出各种策略以克服技术障碍，本文综述了不同金属氮化物作为高性能锂硫电池阴极宿主材料的应用，总结了不同宿主材料的设计策略，讨论了金属氮化物性质与其电化学性能之间的关系，最后，提出了对金属氮化物设计和发展的合理建议，以及促进未来突破的想法。我们希望本文能够引起更多关于金属氮化物及其衍生物的关注，并进一步促进锂硫电池的电化学性能。

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7. 非酶电化学传感器检测茶碱的最新进展

Gustria Ernis, Yulia M T A Putri, Muhammad Iqbal Syauqi, Prastika Krisma Jiwanti, Yeni Wahyuni Hartati, Takeshi Kondo, Qonita Kurnia Anjani, Jarnuzi Gunlazuardi

电化学（中英文） 2025, 31 (3): 2411291-. DOI: 10.61558/2993-074X.3527

摘要（9）

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低浓度目标分析物的检测在制药、医疗保健和环境保护等各个领域具有重要意义。茶碱是一种天然生物碱，作为支气管扩张剂，可用于治疗哮喘、支气管炎和肺气肿等呼吸系统疾病，但治疗窗口较窄，成年人的安全血药浓度范围仅为55.5~111.0 µmol·L^-1，太低或太高都会导致严重的副作用。因此，准确监测茶碱水平至关重要。非酶电化学传感器可提供一种快速、便携和高灵敏度的实用解决方案。本文旨在对用于茶碱检测的非酶电化学传感器的最新进展进行全面综述，重点介绍其基本原理、电氧化机制、催化效应以及改性材料对电极性能的作用。本文指出了各种改性材料的重要贡献，包括碳纳米管、石墨烯、金属氧化物和多元纳米复合材料等纳米材料，深入讨论了茶碱的电氧化机理，强调了羟基和羰基反应途径受pH和电极材料的强烈影响，以及应用于指导针对特定应用选择适当的电极材料，从而提高非酶电化学传感器性能的优质改性材料的策略。结果表明，基于二氧化钛、碳纳米管和金纳米颗粒制备的多元纳米复合材料可得到3 × 10⁻⁵ µmol·L^-1的最低检测限，表明在开发高性能电化学传感器方面的巨大潜力。本文的主要结论是电极材料设计中多学科方法对于支持茶碱检测的灵敏度和选择性的重要性。尽管该领域研究已取得显著进展，但在理解茶碱更详细的氧化机制方面仍存在研究空白，特别是在pH变化和复杂环境下的茶碱电氧化机理研究面临挑战。因此，迫切需要进一步研究电极修饰和茶碱氧化机理分析，以提高传感器的准确性和稳定性，同时扩大其在药物监测和医疗诊断中的应用。通过整合各种新材料和技术方法，这篇综述有望为开发高效且经济实用的非酶电化学传感器提供重要参考。

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8. 金电极表面有序分子膜的电化学原位偏振调制红外反射光谱研究

苏章菲, 陈爱成, Jacek Lipkowski

电化学（中英文） 2025, 31 (6): 2417003-. DOI: 10.61558/2993-074X.3528

摘要（10）

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本综述探讨了电化学原位偏振调制红外反射吸收光谱在电极表面薄膜结构、取向和构象研究中的应用。该技术基于红外光谱表面选律，利用p偏振光在金属表面的增强和s偏振光的衰减特性，通过两者的差谱消除溶剂背景吸收，从而获取单一电极电位下表面物种的红外吸收信息。相比之下，另外两种流行的原位红外光谱技术，差减归一化界面傅立叶变换红外光谱和表面增强红外吸收光谱，需要进行电位差谱以消除本体溶液的信号。本文首先简要介绍了偏振调制红外反射吸收光谱的操作流程及消除背景吸收的方法，随后通过三个实例展示了该技术在仿生生物膜研究中的应用：束缚磷脂双层膜、大肠杆菌素在磷脂双层中的结构分析，以及金电极表面核脂单层膜的研究。最后，以氧化石墨烯在电化学还原过程中的结构变化为例，阐述了偏振调制红外反射吸收光谱在材料科学中的广阔应用前景。

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9. 固态电解质反应器驱动的大气环境CO₂捕集与电催化转化

华炎波, 倪宝鑫, 蒋昆

电化学（中英文） 2025, 31 (6): 2504082-. DOI: 10.61558/2993-074X.3547

摘要（32）

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电催化二氧化碳还原是一种有望解决全球能源和环境危机的变革性技术。然而，其实际应用面临着两大关键挑战：一是分离混合还原产物的过程复杂且能耗高，二是所使用碳源（反应物）的经济可行性。为了同时解决这些挑战，固态电解质（SSE）反应器的研究正在受到日益广泛的关注。在这篇综述中，我们着眼于探讨将SSE应用于电化学CO₂捕获和转化串联系统的可行性。我们首先讨论了SSE反应器的结构和基本原理，随后介绍了其在上述两个领域及串联电解的应用实例。与传统的H型电解池、流动池及膜电极电解池相比，SSE的关键创新在于阴离子交换膜和阳离子交换膜之间部署的SSE层，它实现了高效的离子传输，且可通过去离子水或湿润的氮气流有效地分离离子传导和产物收集功能。目标产物可以在SSE中间层通过两极离子复合形成，并通过多孔的SSE层被流动介质高效地带走，产生纯净的液相产物。由于CO₂还原反应可以生成一系列液体产物，过去几年中先进催化剂的开发也进一步推动了SSE反应器在高效化学品生产中的实践应用。值得注意的是，由于阴极还原反应常常消耗水中的质子并导致局部高碱性环境，SSE可应用于从不同气源（如烟道气）中捕获酸性CO₂以形成碳酸根离子。在电场的驱动下，形成的CO₃^2-可以通过阴离子交换膜，并被阳极半反应产生的质子所酸化，实现高浓度CO₂的再生，进而被收集作为下游CO₂电还原的低成本原料。基于这一原理，近年来已有多种SSE构型的反应器被报道用于高效捕获不同气源的CO₂。通过两个SSE单元的协同作用，已经实现了串联电化学CO₂捕获和电催化转化。最后，我们对SSE在未来面向碳中和领域的应用中提出了展望，并建议更多关注以下具体方面的优化：SSE层的基本物理化学性质、电化学工程视角下离子和物种通量及选择性，以及连续CO₂捕获和转化单元之间的系统性匹配。这些努力旨在进一步推动固态电解质反应器在更广泛的电化学领域中的应用示范。

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10. 基于Au@MoS₂的多巴胺电化学传感研究

安宁, 苏妮, 李欣然, 刘建宇, 王其炎

电化学（中英文） 2025, 31 (3): 2407241-. DOI: 10.61558/2993-074X.3503

摘要（105）

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多巴胺（Dopamine，DA）是一种重要的神经递质，其准确检测对临床诊断和神经科学研究至关重要。由于多巴胺具有电化学活性，常通过电化学方法进行检测，电化学方法因其操作简便、响应迅速、适用于在体分析而备受关注。本文本研究采用HAuCl₄还原的方法在二硫化钼纳米片上修饰金纳米颗粒制备了Au@MoS₂复合材料，旨在构建一种高灵敏度的多巴胺电化学传感器，以增强DA吸附，从而提升检测多巴胺的性能。SEM、TEM、EDS、XPS、XRD证实了Au@MoS₂的成功合成，并且金纳米颗粒均匀分布在MoS₂纳米片表面。电化学表征结果表明，Au@MoS₂/GCE在10 μmol·L^-1 DA溶液中表现出明显的氧化峰，且电化学活性显著优于未修饰的GCE和纯MoS₂。DPV结果表明，Au@MoS₂/GCE在800 nmol·L^-1至10 μmol·L^-1范围内对DA呈现良好的线性关系，检出限（LOD）低至78.9 nmol·L^-1（S/N=3），并且对其他共存干扰物质具有优良的选择性。此外，在Au@MoS₂表面进行激光诱导产生带有表面带有大量负电荷缺陷的LIAu@MoS₂,，实现了对低浓度DA的超灵敏检测。此外，激光诱导的Au@MoS₂（LIAu@MoS₂）由于表面富含大量带负电荷的缺陷，能够实现对低浓度DA的超灵敏检测。综上所述，本文成功制备了Au@MoS₂复合材料，并构建高灵敏度的多巴胺电化学传感器。该传感器具有成本低廉、操作简单和易于量产的特点，显著提升了对DA的传感性能，在生物传感领域具有潜在的应用前景。

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11. 直接乙醇燃料电池阳极电催化剂的设计与优化：C-C键活化及C1途径选择性调控的研究进展与挑战

秦愷池, 霍孟田, 梁宇, 朱思远, 邢子豪, 常进法

电化学（中英文） 2025, 31 (8): 2515002-. DOI: 10.61558/2993-074X.3565

摘要（12）

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直接乙醇燃料电池作为传统能源的有前途替代方案，具有能量密度高、环境可持续性好和操作安全等优势。相较于直接甲醇燃料电池，直接乙醇燃料电池的毒性更低且制备工艺更成熟；与氢-氧燃料电池相比，直接乙醇燃料电池在储存运输可行性和成本效益方面表现更优，显著提升了商业化潜力。然而，乙醇分子中稳定的C-C键会形成高活化能垒，常导致电氧化不完全。目前商用的铂和钯基催化剂对C-C键的断裂效率低下（< 7.5%），严重制约了DEFCs的能量输出和功率密度。此外，催化剂成本高昂和活性不足进一步阻碍了其大规模商业化。近期DEFC阳极催化剂设计的进展主要集中在材料组分优化和催化机理阐释两方面。本综述系统梳理了过去五年乙醇电氧化催化剂的研发动态，重点探讨了提升C1路径选择性和C-C键活化的策略，包括：合金化设计、纳米结构工程、界面协同效应等，并深入分析总结了其作用机制。最后，我们提出了DEFC催化剂商业化面临的挑战与未来发展方向。

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12. 锌-碘电池的挑战与机遇：从电极材料设计到储能机理

刘榕麒, 商文硕, 张进涛

电化学（中英文） 2025, 31 (9): 2515005-. DOI: 10.61558/2993-074X.3567

摘要（5）

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锌-碘（Zn-I₂）电池因其高能量密度和环境友好性而备受关注，成为一种可持续的储能解决方案。本综述系统总结了Zn-I₂电池在三个关键领域的最新研究进展：正极材料工程、锌负极稳定性调控和电解液设计。在正极方面，通过将碘锚定于导电基体上，可有效抑制多碘阴离子的穿梭效应，并加速I^-/I₂的氧化还原反应动力学。借助先进的原位表征技术，实现了对多碘中间体（I₃^-/I₅^-）的实时监测，深入揭示了电解质与电极间的相互作用，并为功能性添加剂的设计提供了理论依据，有效抑制了穿梭效应。在锌负极方面，近年来的创新手段如界面保护层的构建、三维导电骨架的引入及针对性的电解液添加剂的开发，在抑制锌枝晶生长和副反应方面取得了显著成效，从而提升了循环稳定性和库仑效率。然而，要在实际应用条件下实现长期可逆性和结构完整性仍面临诸多挑战。未来的研究应聚焦于协同电解液体系的构建和集成化电极结构的设计，以在化学稳定性、离子传输能力与机械强度之间实现协同优化，推动下一代Zn-I₂电池技术的应用。特别是，开发具有协同增效作用的多功能电解质添加剂，以及构建兼顾力学强度与离子传输动力学的复合电极结构，将在提升Zn-I₂电池性能和深化储能机理理解方面发挥关键作用。

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13. 水性锌离子电池的无枝晶策略：结构、电解质和隔膜

吴刚, 杨武海, 杨洋, 杨慧军

电化学（中英文） 2024, 30 (12): 2415003-. DOI: 10.61558/2993-074X.3487

摘要（18）

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能源需求的持续增长和环境污染的加剧构成了亟待解决的主要挑战。开发和利用风能和太阳能等可再生、可持续的清洁能源至关重要。然而，这些间歇性能源的不稳定性使得对储能系统的需求日益迫切。水系锌离子电池（AZIBs）因其独特优势，如高能量密度、成本效益、环保性和安全性，受到广泛关注。然而，AZIBs面临着重大挑战，主要是锌枝晶的形成严重影响了电池的稳定性和寿命，导致电池失效。因此，减少锌枝晶的形成对于提高 AZIBs 的性能至关重要。本综述系统而全面地梳理了当前抑制锌枝晶形成的策略和进展。通过综合分析锌阳极、电解质、隔膜设计和改性以及其他新机制的最新发展，为研究人员提供一个透彻的理解，以指导未来的研究，推动水性锌离子电池技术的发展。

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14. 碳纳米管穿插钴基卟啉金属有机框架催化ORR

何佩佩, 师锦华, 李笑语, 刘明杰, 方舟, 和晶, 李中坚, 彭新生, 和庆钢

电化学（中英文） 2025, 31 (1): 2405241-. DOI: 10.61558/2993-074X.3502

摘要（7）

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金属有机框架（MOF）材料作为典型的半导体材料，由于其本征的较差电子导电性，严重限制了其在燃料电池电催化领域的直接应用。为此，本文提出了一种解决策略，即在MOF晶体生长过程中加入碳纳米管（CNTs），最终合成了一种具有独特的CNT穿插在MOF晶体结构中的Co金属卟啉基的催化剂TCPPCo-MOF-CNT。物理表征表明，CNTs的插入不仅增强了催化剂整体的导电性，同时也保留了MOF本身的晶体结构和金属卟啉的原始特性。并且，由于CNTs的插入，在催化剂内部形成了大量促进传质的介孔结构，并产生了可以极大提升反应过程中传质效率的分级多孔结构。XPS揭示了插入的CNT中的碳原子改变了催化活性中心Co上的电子云密度，优化了催化中心的电子结构。在中性条件下，TCPPCo-MOF-CNT催化剂的半波电位达到0.77 V（vs. RHE），明显优于未插入CNT的单纯MOF材料制备的催化剂。最后，将TCPPCo-MOF-CNT作为阴极催化剂和Nafion-117组装成PEM微生物燃料电池（MFCs），MFCs显示其最大功率密度可达到约500 mW·m^-2。因此，TCPPCo-MOF-CNT可作为一种有效的中性环境下ORR催化剂，同时此策略也为其他半导体材料提升电催化活性提供了一种方法。

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15. 铜取代型Li₂Ni_1-_xCu_xO₂正极补锂剂提升石墨/磷酸铁锂电池循环寿命

郑建明, 张静文, 焦天鹏

电化学（中英文） 2025, 31 (2): 2408301-. DOI: 10.61558/2993-074X.3515

摘要（3）

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镍酸锂（Li₂NiO₂）作为一种正极补锂剂，用于补偿锂离子损失，以提高锂离子电池的循环寿命。然而，Li₂NiO₂补锂剂存在成本高、脱锂动力学较差的问题。本文研究了基于高温固相法合成的低成本铜（Cu）取代型Li₂Ni_1-_xCu_xO₂（x = 0, 0.2, 0.3, 0.5, 0.7）补锂剂对石墨/磷酸铁锂电池结构、形貌和电化学性能的影响。晶体结构精修结果表明，Cu取代策略有利于消除NiO_x杂质相，弱化Li-O键。理论计算结果显示Cu取代可提高补锂剂电子电导率。同时，电化学分析证实Cu取代有利于降低脱锂电位，提高脱锂容量。其中，最优比例的Li₂Ni_0.7Cu_0.3O₂具有437 mAh·g^-1的高脱锂容量，较Li₂NiO₂提升约8%。此外，设计了容量为3000 mAh的石墨/磷酸铁锂软包电池，采用2 wt% Li₂Ni_0.7Cu_0.3O₂补锂剂，其1000次循环的可逆容量、能量密度和循环寿命显著提高；其首圈放电容量提升6.2 mAh·g^-1，0.5 P循环1000圈容量保持率提升约5%。对循环后的电池进行拆解分析后发现Li₂Ni_0.7Cu_0.3O₂添加剂可以减少固体电解质界面（SEI）的分解、改善脱嵌锂的均一性，从而提高石墨负极与电解液之间的界面稳定性，抑制析锂。综上，与Li₂NiO₂相比，Li₂Ni_0.7Cu_0.3O₂具有成本低、脱锂电压低和预锂化容量高的优点，是极具前景的下一代锂离子电池正极补锂剂材料。

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16. 调控锡氧化物基材料功能特性的新见解

Alexandra Kuriganova, Nina Smirnova

电化学（中英文） 2025, 31 (1): 2408261-. DOI: 10.61558/2993-074X.3509

摘要（3）

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开发纳米结构材料微观特性和组成可控的制备方法，是发展具有明确功能特性材料制备技术的重要基础。脉冲电解法，一种自上而下的电化学方法，已被证明是制备纳米结构材料的可行方法，对合成锡氧化物基材料尤其有效。这种方法通过改变水性电解质的阴离子成分，可以有效地控制锡氧化物颗粒产物的组成和形状，从而避免在合成过程中使用额外的封端剂，并省去高温后处理步骤。本文结果表明，脉冲电解法得到的锡氧化物的组成和微观结构特性取决于氟化锡和氯化锡络合物不同的稳定性，以及氯化阴离子和氟化阴离子与锡氧化物表面不同的相互作用机制，并受到这些卤素阴离子不同的各向同性/各向混杂性的影响。该方法所获得的分散性锡氧化物的组成和微观结构特征决定了它们作为锂离子电池负极材料、光催化剂或铂基电催化剂混合载体亲氧组分的潜在应用。

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17. 锂电池热管理研究进展

李宏达, 沈秋婉, 张朝阳, 赵新悦, 魏源, 李世安

电化学（中英文） 2025, 31 (7): 2411161-. DOI: 10.61558/2993-074X.3526

摘要（7）

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目前，新能源技术高速发展，储能系统广泛应用，锂离子电池在其中占据着主导地位，因此通过热管理技术保障其使用性能、安全性并延长使用寿命也至关重要。本文首先综述了锂电池热失控的诱因，并根据近年来相关文献对比了常用的三种锂电池热管理技术，即空气冷却、液体冷却和相变材料冷却。空气冷却技术因其结构简单、成本较低而被广泛研究，但控温效果较差。液体冷却技术通过液体介质的循环来带走热量，具有较好的冷却效果，但系统相对复杂。相变材料（PCM）冷却技术利用相变材料的高潜热来吸收和释放热量，能有效降低电池的峰值温度并提高温度均匀性，但导热系数低和液体泄漏是其主要问题。综上所述，锂电池热管理技术正朝着更高效、更安全和成本效益更高的方向发展。耦合冷却系统，如结合液体冷却和相变材料冷却的方法，显示出巨大的潜力。未来的研究将继续探索新的材料和技术，以满足社会和市场对锂电池性能和安全性的日益增长的需求。

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18. 电化学方法诱导强金属-载体相互作用提高氢氧化反应催化剂的CO耐受性

李申宙, 林子杰, 陈麒安, 蔡钊, 李箐

电化学（中英文） 2024, 30 (12): 2404121-. DOI: 10.61558/2993-074X.3474

摘要（13）

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诱导经典强金属-载体相互作用（SMSI）是一种提高负载型金属催化剂性能的有效途径，这指的是载体包覆金属纳米颗粒的结构重构效应。传统的SMSI诱导方式是热还原方法，但这过程中往往伴随着会损害催化活性的金属纳米颗粒的长大过程。为了解决这一问题，本研究开发了一种温和的电化学方法来诱导SMSI，并在核壳结构CNT@SnO₂载体上负载的Pt纳米颗粒催化剂中进行了验证。高分辨透射电镜（HRTEM）和电化学测试结果证实了电化学诱导方法成功在Pt纳米颗粒表面构建了SnO_x包覆层。这种SnO_x包覆层可以保护Pt纳米颗粒在氢氧化反应（HOR）中不受CO杂质的毒害。实验显示，当H₂中混入10000 ppm浓度的CO时，E-Pt-CNT@SnO₂的HOR电流密度经过2000 s后仍能保持85%，而商用Pt/C在相同条件条件下工作300 s则完全失活。此外，SnO_x包覆层与Pt纳米颗粒之间存在电子相互作用，这导致电荷从载体迁移到Pt纳米颗粒上，并在远离界面处聚集。这种电荷转移降低了Pt对H中间体的吸附能，提高了E-Pt-CNT@SnO₂的HOR活性，催化剂的交换电流密度为1.55 A·mg_Pt^-1，是商业Pt/C的1.3倍。原位拉曼光谱和理论计算结果表明，电化学诱导SMSI的关键因素是Pt纳米颗粒对Sn-O键强度的减弱。此外，Pt纳米颗粒对载体不同区域的Sn-O键强度的弱化存在差异，其中表面Sn原子与内部O原子之间的键强度弱于Sn原子与表面O原子之间的键强度，这促进了SnO_x团簇的形成和迁移。

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19. 在原位/操作莫斯堡尔光谱下的Fe参与的ORR电催化剂

Sumbal Farid, 王军虎

电化学（中英文） DOI: 10.61558/2993-074X.3578
录用日期: 2025-08-12

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20. 协同硼掺杂显著提升Co-N-C催化剂的氧还原反应活性

兰畅, 柏景森, 关欣, 王烁, 张楠淑, 程雨晴, 陶金晶, 楚宇逸, 肖梅玲, 刘长鹏, 邢巍

电化学（中英文） 2025, 31 (9): 2506181-. DOI: 10.61558/2993-074X.3577

摘要（0）

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钴（Co）中心对含氧中间体的弱吸附能，是致使Co-N-C催化剂与昂贵的铂基催化剂在催化氧还原反应（ORR）中存在显著性能差异的主要原因。本研究通过硼酸铵共热解策略实现硼取代，从而对Co-N-C活性位点结构进行精准调控。反应中原位生成的氨气（NH₃）气体对表面进行刻蚀形成缺陷，为硼原子取代活性中心的氮原子奠定基础。精心构筑的CoB₁N₃活性中心可以赋予钴位点更高的电荷密度及与氧物种更强的吸附能，进而加速ORR动力学。如预期所示，所制备的Co-B/N-C催化剂展现出优于Co-N-C的ORR性能：半波电位提升40 mV，转换频率提高五倍。该催化剂优异的ORR活性在膜电极性能测试中同样显著，峰值功率密度达824 mW·cm^-2，取得了目前同等条件下钴基催化剂的最高水平。本工作不仅提供了先进催化剂的设计方法，更为燃料电池应用开发了一种极具前景的非贵金属ORR电催化剂。

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21. Pt₂NiCo金属间化合物的有序度调控及电催化氧还原反应性能研究

张辰浩, 胡晗宇, 杨竣皓, 张倩, 杨畅, 王得丽

电化学（中英文） 2025, 31 (4): 2411281-. DOI: 10.61558/2993-074X.3519

摘要（27）

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开发高效、稳定的氧还原反应电催化剂对于质子交换膜燃料电池的大规模应用具有重要的促进作用。合金化是目前广泛采用的Pt基催化剂优化策略之一，然而，传统Pt基无序合金催化剂活性目前依然无法满足燃料电池设备的要求。此外，过渡金属容易在酸性体系中发生腐蚀溶解，造成催化剂活性的迅速衰减，从而导致设备的整体稳定性较差。相比之下，金属间化合物因其原子有序排列可以提供独特的电子效应、几何效应及更强的金属间相互作用，实现催化活性与稳定性双重提升的目标。本文报道了一种L1₀型Pt₂NiCo三元有序金属间化合物纳米催化剂（o-Pt₂NiCo），相较于Pt₂NiCo无序合金和Pt/C，其催化活性与稳定性均有显著增加。通过进一步改变退火条件对Pt₂NiCo的有序度进行调控，并探究了ORR性能与有序度之间的关系。实验结果表明，当退火温度为800 °C，退火时间为2 h时，Pt₂NiCo有序度达到最高值35.9%，且有序度与催化活性呈正相关。对于电催化ORR反应，o-Pt₂NiCo在0.9 V电位下的质量活性能够达到0.44·mg_Pt⁻¹，分别是无序Pt₂NiCo合金（d-Pt₂NiCo）和Pt/C的1.8倍与2.8倍。同时，o-Pt₂NiCo的催化稳定性也得到了大幅度提升，在30000圈电位循环后质量活性保持率依然能够达到70.8%，远超d-Pt₂NiCo和Pt/C。

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22. 系列综述（2/4）：重庆大学魏子栋教授课题组在电化学能源转换方面的研究进展：高性能碱性电解水催化剂

张伶, 吴汪洋, 胡秋月, 杨世丹, 李莉, 廖瑞金, 魏子栋

电化学（中英文） 2025, 31 (9): 2515007-. DOI: 10.61558/2993-074X.3583

摘要（3）

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大规模部署电解水制氢技术需要高性能的电催化剂。魏子栋教授课题组针对电解水制氢电极在工业工况条件下运行面临的关键科学与技术问题，持续致力于开展析氢/析氧催化反应机理解析，提升工况条件活性与稳定性的基础科学问题研究。本综述系统地总结了该课题组近十多年围绕高性能析氢和析氧电极研究所取得的进展。首先分析了电解水制氢面临着的析氢反应动力学速率缓慢与析氧反应活性/稳定性相互制约的原因，提出了调控电解水性能的“12345”原则。进而，针对碱水析氢催化剂，发现了复合相界面增强析氢活性的“烟囱效应”和“定域电场增强效应”，利用相界面调控，优化关键物种的选择性吸附、促进界面水分子富集-再定向与活化来强化高极化条件下的传质与反应，提升工业工况反应动力学。对析氧催化剂，提出了“双阴离子调控”、“晶格氧抑制”以及“表面自修复”等策略，通过平衡不同含氧物种吸附强度、调控磁性、增强金属-氧键强度和重组表面动态结构等实现活性与稳定性的同步提升。最后，本文总结了目前析氢/析氧催化剂在工业级碱水槽应用时面临的长周期活性和稳定性的挑战，并提出了未来的研究方向。

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23. 全固态钠离子电池：次世代电池竞赛中的领先竞争者

朱瑞杰, 李泽辰, 张伟, 奈須滉, 小林弘明, 松井雅樹

电化学（中英文） 2024, 30 (12): 2415002-. DOI: 10.61558/2993-074X.3476

摘要（26）

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PDF（pc）（1529KB）（345）

使用陶瓷电解质的全固态锂离子电池（LIBs）被认为是理想的可充电电池形式，因为它们具有高能量密度和安全性。然而，在追求全固态LIBs的过程中，锂资源层面的问题往往被选择性的忽视了。最具实用化潜力的富锂陶瓷电解质会使得全固态LIBs的锂消耗量是常规LIBs的数倍至数十倍。考虑到以当前的锂资源条件很难支撑全固态锂离子电池的可持续发展，另一种同样能够提供高能量密度和安全性双重优势的系统——全固态钠离子电池（SIBs），相比于锂离子电池具有更显著的可持续性优势，并有可能成为下一代高能量密度电池发展竞赛中的有力竞争者。然而，目前关于全固态钠离子电池的研究依然处于十分初步的阶段，本文简要介绍了全固态SIBs的研究现状，并通过对聚合物类材料，钠超离子导体（NASICON）类材料等固态钠离子导体的总结讨论，解释了全固态SIBs的可行性与潜在优势的来源。此外，本文还简要讨论了通过人工智能辅助开发固态钠离子导体的可行性，旨在激发研究人员的兴趣并吸引更多人关注到全固态SIBs这一领域中。

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24. 高压固态锂电池：电解质设计、界面工程和未来前景综述

杨诚, 梁子欣, 张茗赟, 陈明哲, 张凯, 周丽敏

电化学（中英文） 2025, 31 (10): 2515003-. DOI: 10.61558/2993-074X.3568

摘要（3）

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PDF（pc）（2568KB）（340）

固态锂电池因其优异的安全性能而成为大规模储能领域的研究热点。与锂金属阳极匹配的高压正极材料的发展使固态锂电池的能量密度接近甚至超过了基于液体电解液的锂电池。然而，在高电压条件下（> 4.3 V），固态电解质组分分解、结构退化和界面副反应会显著降低高压固态电池性能，阻碍其进一步发展。本文综述了高压固态锂电池中无机电解质、聚合物电解质和复合电解质的最新研究进展。同时，详细介绍了高压凝胶固体电解质和高压准固体电解质的设计。此外，界面工程对于提高高压固态电池的整体性能至关重要。最后，我们总结了高压固态锂电池面临的挑战，并对未来的研究方向提出了自己的看法，以期对未来的研究具有指导意义，推动高压固态锂电池的发展。

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25. 后酰胺化和直接酯化法制备铟锡氧化物基氧化还原活性单层膜及其光谱电化学特性分析

相乐隆正, 中居沙映, 与夫龙介, 小仁翔太

电化学（中英文） 2025, 31 (6): 2417002-. DOI: 10.61558/2993-074X.3530

摘要（3）

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光学透明电极上构筑具有氧化还原活性的单层结构是光谱电化学传感的典型平台。源于其多维传感信号的可用性，需要使用更加复杂精致的平台。此外，同时监测氧化还原电流和与氧化态变化同步的颜色变化可显著提高灵敏度和选择性。本研究旨在探索采用有序取向的紫精单层修饰铟锡氧化物（ITO）电极的方法及相关特性。通过利用1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)-碳二亚胺与N-羟基琥珀酰亚胺（EDC/NHS）的缩合反应，开发出了将带有羧基的紫精分子固定以形成组装单层的新方法。两种固定化方法中，一种方法涉及两个步骤，首先形成芳香族硅氧烷基底层，然后通过后酰胺化作用，以酰胺连接的方式将紫精衍生物固定在基底层上。另一种方法是在ITO表面的羟基和紫精衍生物的羧基之间直接建立酯连接。后一种方法还可用于ITO表面近距离固定二茂铁基。利用平面偏振光斜入射的电位调制紫外-可见透射吸收光谱测量技术，确定了还原型紫精的纵轴方向。利用电位调制透射吸收信号的频率依赖性数据分析了电子转移动力学，并进一步比较了两种固定方法制备的紫精修饰电极与用3-氨基丙基三乙氧基硅烷制备的最常用基底层进行后酰胺化修饰的ITO电极的性能。

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26. 化学镀钴过程中添加剂糖精对结晶取向的调控

罗雨欣, 王静静, 王露, 闫子一, 马艺, 薄鑫, 党静霜, 王增林

电化学（中英文） 2025, 31 (8): 2412231-. DOI: 10.61558/2993-074X.3533

摘要（13）

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在化学镀钴过程中，我们发现添加剂糖精的加入可明显改变化学镀钴层表面的形貌、织构取向及镀层的导电性。研究表明，当糖精添加量为3 mg·L^-1时，钴镀层由无序大晶粒转变为蜂巢状结构，具有密排六方（HCP）钴晶体的（002）择优取向，其电阻率降低至14.4 μΩ·cm，经过热处理后，电阻率进一步降低至10.7 μΩ·cm，这对于其在芯片中的应用具有重要价值。当糖精浓度升高时，晶粒逐渐细化，呈现“石林”状结构，择优取向不变，而糖精的加入在一定程度上提高了镀钴膜的纯度。通过密度泛函理论对钴镀层结晶行为的研究表明，糖精分子可吸附于钴密排晶面的特定c位点，抑制abc堆积方式生长，诱导晶体按ab堆积方式生长，从而实现HCP（002）晶面的择优生长。

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27. 2025中国化学会电催化与电合成国际研讨会成功举办

电化学（中英文） 2025, 31 (4): 4-.

摘要（0）

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28. 金超微电极原位电沉积FeCo-MOF电化学检测肾上腺素

陈妍, 商建, 万思宇, 崔晓彤, 刘中刚, 郭正

电化学（中英文） 2025, 31 (3): 2417001-. DOI: 10.61558/2993-074X.3516

摘要（24）

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PDF（pc）（1321KB）（296）

金属-有机框架（MOF）纳米材料因其独特性质显著促进了电化学传感器的发展。合理设计双金属MOF并集成与微电极对于提高电化学性能至关重要，但仍然面临巨大挑战。本工作中通过原位电沉积方法将双金属FeCo-MOF纳米材料组装于金超微电极（Au UME，直径约为5.2 µm）表面，并应用于肾上腺素（EP）的电化学检测。FeCo-MOF呈现类纳米花结构，均匀分散在超微电极基底上。FeCo-MOF/Au UME在EP检测中表现出较好的电化学性能，具有高灵敏度36.93 μA·μmol^-1·L·cm^-2和低检测限1.28 μmol·L^-1。这可归因于EP在超微电极基底的非线性快速传质特点，以及基于MOF结构中Fe、Co双金属的协同催化效应。此外，我们将FeCo-MOF/Au UME成功应用于人血清样本中EP的检测，且表现出较高回收率。本研究工作不仅有助于扩展电化学传感器研究领域，还将为设计开发基于MOF纳米敏感材料的微纳电化学传感器件提供指导和借鉴。

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29. 介孔碳质子交换膜燃料电池结构与传输阻力仿真分析

邓豪, 刘佳, 侯中军

电化学（中英文） 2025, 31 (5): 2514001-. DOI: 10.61558/2993-074X.3546

摘要（21）

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介孔碳载体可通过纳米孔限域Pt沉积缓解磺酸根中毒问题，但其形态特征对氧传输的影响机制尚不明确。本研究结合碳载体形态模拟与改进的催化层团聚体模型，构建了阐明催化层孔结构演化、Pt利用率及氧传输过程的数学模型。结果表明，局部传质阻力主要由三个因素主导：（1）决定氧通量的活性位点密度；（2）决定最短传输路径的离聚物膜厚度；（3）影响实际路径长度的离聚物-Pt表面积比。在低离聚物/碳比例（I/C比）条件下，活性位点不足导致局域传输阻力显著增加（因素1主导）；而高I/C比虽提升离聚物覆盖率，但膜厚增大会削弱传质（因素2-3主导）。大尺寸碳颗粒因降低外比表面积并增加离聚物厚度，导致局域传质阻力净升高。随着纳米孔内Pt占比或Pt质量分数增加，孔内Pt密度升高加剧孔道堵塞，导致活性位点减少并增加离聚物厚度及表面积，进一步增大传质阻力。同样地，Pt载量降低导致活性位点减少，氧传输阻力线性增加。本研究强调需协同优化载体形态、Pt分布及离聚物含量，在平衡催化活性与传质效率的同时抑制孔道堵塞，研究结果可以为高性能介孔碳催化剂设计提供系统化理论指导。

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30. 模拟体液中镁合金表面PCL-TiO₂@Ag/γ-CD MOF纳米复合涂层的耐腐蚀、生物相容和抗菌性研究

萨拉·德赫甘-切纳尔, 哈米德·礼萨·扎雷, 扎赫拉·穆罕默德普尔, 玛丽亚姆·萨达特·米尔巴盖里-菲鲁扎巴德

电化学（中英文） 2025, 31 (11): 2504241-. DOI: 10.61558/2993-074X.3573

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镁合金由于具有可降解性和生物相容性，被认为是生物植入物应用的有前景的候选材料。然而，其快速腐蚀仍然是实际应用的一个关键限制因素。本研究开发了一种多功能纳米复合涂层，旨在提高镁合金植入物的耐腐蚀性和抗菌性能。该涂层由表面修饰TiO₂@Ag核-壳纳米颗粒的γ-环糊精金属有机框架（γ-CD MOF）构成，并嵌入到聚己内酯（PCL）基体中（PCL-TiO₂@Ag/γ-CD MOF），与未修饰TiO₂@Ag核-壳纳米颗粒的涂层（PCL/γ-CD MOF）进行比较。模拟体液浸泡测试结果表明，虽然PCL-TiO₂@Ag/γ-CD MOF复合涂层初始的腐蚀速率高于PCL/γ-CD MOF涂层，但随着浸泡时间的推移，其性能显著改善。五天后，腐蚀抑制率达到95.44%，腐蚀速率降至1.70 mpy。此外，该复合涂层对大肠杆菌、假单胞菌和金黄色葡萄球菌均表现出较强的抗菌活性。研究证实，该涂层促进了成骨样MC3T3-E1细胞的生长和繁殖，从而具有无毒性和良好的生物相容性。本研究结果表明，PCL-TiO₂@Ag/γ-CD MOF纳米复合涂层在可降解镁合金植入物中具有良好的生物相容性、抗菌性和耐腐蚀性，在生物医学领域具有广阔的应用前景。

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