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二、曾志远教授, ACS Nano观点:可视化二次电池反应的电化学液相透射电子显微学...
曾志远教授在ACS Nano发表关于可视化二次电池反应的电化学液相透射电子显微学观点文章，分析了电化学原位液相透射显微的结构与功能调制，汇总了该技术用于研究可充二次电池材料的相关进展。具体内容如下：研究背景在清洁和可持续能源需求增长的推动下，可充电储能技术快速发展，锂离子电池等可充电电池因广泛应用备受关注。电池性能和安全性取决于电极/电解质界面和电极材料内部的繁琐电化学反应，了解电池组件的结构和化学演变及其与性能的相关性对优化电池设计和制造至关重要。原位电化学液相透射电子显微镜（ELP - TEM）具有原子尺度的空间分辨率和实时时间分辨率，以及各种光谱和衍射功能，可观察电池材料在电化学循环过程中的多种变化，并将其与电池性能相关联。本文要点原位电化学TEM的样品池进行原位电化学TEM实验需要可插入TEM腔体并与外部恒电位仪连接的合适电化学电池，根据电解质类型和状态，可采用无电解液电池、非挥发性电解液电池和液态电解液电池等不同平台，各有优势和局限性。开放式样品池和液态样品池的选择取决于实验目的，要求空间分辨率高且光束影响最小选开放式样品池，需要真实再现电化学界面则选液态池，结合这些模式可全面了解潜在的电化学动力学。可增强的液相TEM样品池设计ELP - TEM可观察液态电解质中的电化学反应和固液界面反应，但面临限制其分辨率、可行性和适用性的挑战，如液态电解质对电子束的干扰和液层对成像质量的影响。需要从不同方面优化ELP - TEM，例如使用超薄成像窗口以获得高分辨率、使液体池结构更接近真实的电解池，以及将ELP - TEM与更多物理场耦合以进行操作测试。前瞻电化学液相透射电子显微镜（ELP - TEM）在可充电电池反应可视化方面的应用推动了对电池系统内繁琐电化学过程的理解。未来应集中精力开发更坚固、电子敏感性更低的液体池材料，改进液态池设计以更好地模拟电池条件，采用先进的成像技术最大限度地减少光束引起的伪影，克服这些挑战将使ELP - TEM成为优化和设计高性能、长寿命充电电池的更强盛工具。文章信息文章标题：Advances in Electrochemical Liquid-Phase Transmission Electron Microscope for Visualizing Rechargeable Battery Reactions发表期刊：ACS Nano第一作者：胡红璐通讯作者：曾志远*单位：香港城市大学，加拿大阿尔伯塔大学文章链接：Advances in Electrochemical Liquid-Phase Transmission Electron Microscope for Visualizing Rechargeable Battery Reactions通讯作者曾志远教授简介个人履历2006年、2008年和2013年分别在中南大学、浙江大学和新加坡南洋理工大学获得材料学的学士、硕士和博士学位。2013 - 2017在美国加州Lawrence Berkeley National Laboratory从事博士后科学研究。2017 - 2019在美国加州硅谷Applied Materials Inc.从事半导体芯片（DRAM, 3D NAND）的等离子体刻蚀（Plasma Etching）工艺研发，历任工程师、高级工程师。2019年加入香港城市大学材料科学与工程学院，2023年加入城大海洋污染国家重点实验室成为研究员，7月升Tenured副教授。研究方向：现主要从事二维TMDs材料的电化学插层剥离技术、膜分离技术、原位液相透射电镜技术等研究。学术成果在Nat. Mater., Nat. Rev. Chem., Nat. Protoc., Nat. Synth., Nat. Water, Nat. Commun., Chem. Soc. Rev., Matter, Adv. Mater., Angew. Chem. Int. Ed., Nano Lett., ACS Nano, etc.等杂志共发表SCI论文146篇（101篇IF>10），他引22158次，单篇引用100次以上论文45 篇，19 篇入选ESI 高被引论文（Web of Science），H 因子59 (Google Scholar)。所获荣誉2024年获香港大学教育资助委员会（University Grants Committee）新进学者协作研究补助金 (Young Collaborative Research Grant，483万港币)。2018年曾获“国家海外高层次青年人才”。曾任美国电化学协会旧金山分会秘书长（2014 - 2015）。2023，2022，2020，2018四年度被科睿唯安（Clarivate Analytics）评为“高被引科学家”。2023，2022，2021, 2020四年度入选斯坦福大学发布的全球前2%顶尖科学家榜单（World"s Top 2% Most - cited Scientists）。2022年分别获Advanced Materials（影响因子30.85），Small（影响因子13.3）科技新星（Rising Star Series）称号。2021，2020年分别获Chemical Communications，Journal of Materials Chemistry A 新锐科学家（Emerging Investigators）称号。社会任职：现任《电化学（中英文）》，Energy & Environmental Materials, Chinese Chemical Letters等杂志的青年编委。课题组主页：https://www.zeng - lab.com/
三、强强联合,哈工大&复旦大学,重磅Nature子刊!
哈工大与复旦大学等团队在电催化水分解领域取得重要进展，相关成果发表于《自然化学》（Nature Chemistry）。研究团队：哈工大航天学院韩杰才院士、宋波教授团队与威斯康星大学麦迪逊分校金松教授、复旦大学盛弘源青年研究员合作。研究内容：创新性地利用氢同位素标记技术结合电化学分析手段，精准揭示了水分解反应中质子转移的微观动力学机制，为设计高效电催化剂提供了简易但有效的分析方法。成果标题：Isotope-dependent Tafel analysis probes proton transfer kinetics during electrocatalytic water splitting研究背景氢是未来可持续能源系统中一种有前景的能源载体。高效的电催化水分解对于实现由可再生能源驱动的绿色氢能技术至关重要。质子转移在电催化水分解制备绿氢过程中的析氢反应（HER）和析氧反应（OER）均起着重要作用。然而，直接将习惯的质子/氘动力学同位素效应（KIE）应用于研究多相电催化过程中的质子转移具有挑战性：难以准确确定HER/OER在H/D同位素电解液中的过电位。外加电位与反应电流之间的关系繁琐，导致习惯的KIE方法容易得出错误结论。亟需开发更加高效且简便的分析方法来判别电催化过程中决速步骤（RDS）的质子转移行为，并为设计高效电催化剂提供指导。本文亮点1. 以HER为基准反应模型，提出TafIE概念并详尽论证H/D同位素置换会改变中间体的导致零点能，进而改变反应中间体的热动力学特征。根据著名的Br?nsted–Evans–Polanyi关系，反应的动力学与热动力学特征是相关联的。根据Butler-Volmer方程，Tafel斜率（TS = dE/dlogJ）本质反映反应动力学对电位的敏感性。当其随H/D替换发生显著变化时，表明RDS为CPET步骤；若无变化，则RDS应为不涉及电子转移的化学步骤。因此，在质子参与的反应中，通过H/D同位素置换后，动力学参数（如Tafel斜率等）必然发生改变。这从理论层面为TafIE提供解释。在碱/中性HER条件下，水解离是CPET步骤，此时H/D同位素置换后塔菲尔斜率发生明显变化，即存在TafIE。而在酸性低电流密度下，RDS为化学复合步骤，塔菲尔斜率几乎不变，无TafIE。这有力地证明了TafIE