厦门大学，一天发表两篇Nature论文
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
2026 年 6 月 17 日，厦门大学作为第一单位和通讯单位，在国际顶尖学术期刊 Nature 上发表了两篇研究论文。
2026 年 6 月 17 日，厦门大学谢清水教授、彭栋梁教授、美国西北大学李坚涛助理教授作为共同通讯作者，范孟健、李坚涛作为共同第一作者，在 Nature 期刊发表了题为：Fast formation to reinforce lithium-rich cathodes（快速化成以增强富锂正极）的研究论文。
在锂离子电池制造中，化成（Formation，电池制造中的关键激活工序，即通过首次充放电让电池内部化学物质进入稳定工作状态）通常涉及低倍率充放电循环以建立稳定的电极-电解质界面，这是一个耗时的过程。
在这项最新研究中，研究团队对富锂层状氧化物正极的研究结果，挑战了传统化成的必要性——这一过程甚至可能缩短电池寿命。该研究认为，快速化成能够降低生产成本，并提升容量和稳定性。多尺度同步辐射技术表明，首次充电后残留的锂离子对后续结构演变和循环性能至关重要。深度脱锂会因本征脆弱的缺锂基质导致严重的结构退化和容量衰减。相比之下，快速化成中残留的锂离子通过自钉扎效应增强可逆性，防止有害的晶格变形并强化离子存储骨架。将初始充电电流密度从 0.2 C 调整至 2 C，可将可逆容量提升 20%，循环寿命延长超 36%。此外，该方法还可推广至其他电极体系，为更高效的电池生产提供了新见解。
2026 年 6 月 17 日，厦门大学廖洪钢教授、孙世刚教授作为共同通讯作者，厦门大学博士生周诗远、华中科技大学裴非研究员、福州大学郑琦正副教授作为共同第一作者，在 Nature 期刊发表了题为：Revealing competitive interfacial reactions in high-energy Li–S batteries（揭示高能量锂-硫电池中的竞争性界面反应）的研究论文。
固液界面的电荷转移，在各种储能系统中发挥着关键作用，尤其是在反应物浓度动态变化的情况下。解析这些复杂的反应路径仍是一项重大挑战，特别是在锂-硫（Li–S）电池中，要实现高能量密度需要高效转化高浓度的多硫化锂（LiPS）。然而，贫电解液条件下硫化锂（Li₂S）沉积与溶解的机制仍知之甚少。
在这项最新研究中，研究团队利用原位液相电子显微镜，直接观察了电极-电解液界面上浓度驱动的相分离。在这些高浓度界面层（HCIL）中，表面和溶液之间的竞争决定了电荷转移动力学，并最终控制不同相界面处的 Li₂S 沉积。密度泛函理论（DFT）计算表明，多硫化锂（LiPS）的聚集改变了分子几何构型、电子性质和轨道杂化，共同促进了通过高浓度 LiPS 团簇的电荷转移。基于这些认识，研究团队设计了优化电极，平衡了界面反应路径，实现了快速充电（4 C，26.8 mA cm⁻²）并获得了超过 400 Wh kg⁻¹ 的高能量密度。这些发现提供了在实际工作条件下界面反应的机理理解，并为推进锂-硫电池提供了设计策略。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-025-09553-3
https://www.nature.com/articles/s41586-025-09473-2
原标题：《厦门大学，一天发表两篇Nature论文》