在全球科技创新进入空前活跃的背景下，能源科技对国家命运和经济社会发展的影响程度之深前所未有。储能技术作为能源革命的“最后一公里”，是解决制约清洁能源高效利用瓶颈问题的关键，也是新质生产力发展的必然方向。以传统石墨负极为代表的锂离子电池的能量密度已经接近于理论极限（300 Wh/kg），无法进一步满足航空航天、新能源汽车和无人机等新兴领域对二次电池能量密度的需求。锂金属电池作为下一代高比能（＞ 500 Wh/kg）电池体系的理想候选，已然成为各国竞相研究的热点。

宋江选教授团队面向国家重大能源需求，开展高比能二次电池关键材料研究。近期，团队针对锂金属电池界面稳定性差、锂枝晶生长严重以及体相离子传输缓慢等问题，分别提出了电荷分离COF中间层增强阴离子选择性催化界面的新策略和无氟类胶束电解液设计的新思路。通过COF界面诱导分解以及富阴离子溶剂化结构调控等手段，构建了坚韧的富无机组分固态电解质界面膜，实现了500 Wh/kg超高比能锂金属软包电池稳定循环，为锂金属电池的产业化发展提供了重要支撑。相关成果分别以《通过电荷分离 COF 中间层增强阴离子选择性催化作用实现长寿命锂金属软包电池》(Enhancing Anion-Selective Catalysis for Stable Lithium Metal Pouch Cells through Charge Separated COF Interlayer) 为题发表在国际权威期刊《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition) 上，材料学院博士生赵培钰（已毕业）和张艳华为本文共同第一作者；以《用于超高能量密度锂金属电池的无氟类胶束状溶剂化电解质》(Non-fluorinated Electrolytes with Micelle-like Solvation for Ultrahigh Energy Density Lithium Metal Batteries) 为题发表在国际权威期刊《化学》(Chem) 上，材料学院博士生乔睿和赵严副教授为本文共同第一作者。

上述研究成果均以金属材料强度国家重点实验室为第一通讯单位，宋江选教授为论文通讯作者，论文合作成员包括材料学院丁向东教授、刘峰教授、张会军副教授、刘福柱副教授、中国兵器工业集团212研究所王莹澈研究员以及瑞士弗里堡大学Ali Coskun教授等。该研究得到了工信部/科技部项目、国家自然科学基金等项目资助，涉及到的表征及测试工作得到分析测试共享中心和材料学院分析测试中心的大力支持。

论文链接：

Angew. Chem. Int. Ed.论文：https://doi.org/10.1002/anie.202317016

Chem论文：https://doi.org/10.1016/j.chempr.2024.09.005

课题组网站链接：

http://jxsong.xjtu.edu.cn/