北京时间2026年2月13日，，，，，，国际顶刊《科学》（Science）在线揭晓上海交通大学厘革性分子前沿科学中心李俊团队研究论文，，，，，，首次报道了在常温常压一连流条件下，，，，，，100 mA cm-2高电流密度和21%高能效的稳固电合成氨新系统，，，，，，为绿氨规模唬�；；；峁┝饲愀残允忠章肪丁�。 。。 。。。
古板哈伯-博施工艺合成氨依赖高温高压，，，，，，即400-500°C、10-30兆帕（MPa），，，，，，以及化石燃料，，，，，，占有了全球约1%的CO2排放。。 。。 。。。在“双碳”目的配景下，，，，，，锂介导的氮气电化学还原合成氨手艺，，，，，，为高效制氨提供了新路径，，，，，，其焦点挑战在于提升反应选择性与加速传质速率。。 。。 。。。
该历程保存高电流密度下反应界面缩短与析氢副反应加剧的问题，，，，，，只管通过优化电极设计和电解质配方取得希望，，，，，，氨分电流密度仍被限制在8 mA cm-2。。 。。 。。。同时，，，，，，高压间歇式电解虽能改善离子迁徙，，，，，，但系统能耗剧增，，，，，，且能效仅3%，，，，，，难以实现一连生产。。 。。 。。。电极外貌固体电解质界面（SEI层）的锂离子传导能力与动态平衡机制缺失，，，，，，已成为制约一连流锂介导合成氨手艺生长的要害瓶颈。。 。。 。。。
李俊与学生在实验室。。 。。 。。。徐瑞哲 摄
为突破这一瓶颈，，，，，，交大研究团队立异性地设计了一种功效分层的混淆SEI结构。。 。。 。。。该设计乐成将锂离子通量提升两个数目级，，，，，，在一连流反应系统中实现了100 mA cm-2的高电流密度下稳固运行。。 。。 。。。值得注重的是，，，，，，新型混淆SEI结构有用维持了反应界面的稳固性，，，，，，使电流-氨转化效率获得显著提升。。 。。 。。。这一突破，，，，，，为生长高效锂介导合成氨手艺提供了要害质料设计战略。。 。。 。。。
锂介导氮气电还原系统及其差别固体电解质界面（SEI）膜的离子传输模子剖析
此基础上，，，，，，研究团队剖析三层细密离子通道结构，，，，，，首次确立"去溶剂化-传输-催化"级联调控新机制。。 。。 。。。这些发明不但展现了电极-电解质界面离子传输的级联调控机制，，，，，，其分级离子传输机制也为设计下一代高效合成氨电极，，，，，，提供了明确的界面工程原则。。 。。 。。。
DDLA系统表征及应用于一连流锂金属介导合成氨系统的性能
由此，，，，，，我国研究职员为实现常温常压高效合成氨，，，，，，开发可再生能源驱动漫衍式制氨新路径。。 。。 。。。这种协同稳固效应为设计高稳固性电解界面提供了新范式，，，，，，通过流动电解池系统验证了理论展望，，，，，，首次在常温常压100 mA cm-2电流密度下实现98%法拉第效率与21%能量效率，，，，，，并具备50小时一连运行的稳固性，，，，，，为生长可再生能源驱动的漫衍式合成氨手艺涤讪了理论和实验基础。。 。。 。。。
李俊在张江高研院实验室事情。。 。。 。。。徐瑞哲 摄
这不但适用于电化学固氮领域，，，，，，其展现的离子传输调控机制对金属空气电池、固态电解质电池等新能源器件开发同样具有指导意义。。 。。 。。。上海交通大学厘革性分子前沿科学中心副教授李俊和苏州大学教授程涛为论文通讯作者。。 。。 。。。该事情获得国家重点研发妄想、国家自然科学基金、化学生物协同物质创造天下重点实验室、教育部中央高校唬�；；；究蒲杏捣炎ㄏ钭式鹨约吧虾Ｊ谢⊙芯刻厍氲认钅恐С帧�。 。。 。。。
李俊团队合影
“论文最终获得审稿人‘里程碑式突破’的高度评价，，，，，，充分印证了团队聚焦前沿、协同立异的科研理念。。 。。 。。。”李俊体现，，，，，，这项研究是能源-化学-质料-催化多学科交织的科研效果，，，，，，得益于上海交大厘革性分子前沿科学中心勉励前沿研究、指导交织立异的科研平台与学术生态。。 。。 。。。这种立异范式实现了从基础研究到手艺突破的跨越，，，，，，更为后续工业应用涤讪了坚实基础。。 。。 。。。
题图泉源：徐瑞哲 摄 图片泉源：除署名外，，，，，，资料照片
题图说明：李俊与学生在实验室。。 。。 。。。
泉源：作者：解放日报 徐瑞哲九州传媒科技有限公司