1. Joule：高温加热助力动力学解耦碳化

硬碳通常通过热固性塑料或生物质的碳化获得，具有无序的微观结构和丰富的纳米孔，展现出超过300 mAh/g的高比容量。然而，硬碳在低电位下（<0.1 V）的钠离子嵌入和孔隙填充虽然贡献了主要容量，但也引发了钠枝晶生长和电解液分解等严重的安全问题，并限制了其倍率性能。

另一方面，软碳通过低温碳化热塑性材料和石墨化有机物（如沥青）获得，展现出良好的倍率性能和安全性，但比容量较低（<200 mAh/g）。因此，当前碳负极材料在同时实现高比容量、优异倍率性能和高安全性方面仍面临巨大挑战。

在此，华中科技大学姚永刚、黄云辉、方永进，浙江大学朱书泽等人提出了一种动力学解耦碳化策略，专门用于钠离子电池的碳负极。该过程包括700°C下的热解（1小时）和快速高温加热（1950°C，22秒），可高效去除杂质，实现快速碳结晶，同时最大限度减少石墨化，并将能量消耗降低约80%。硕士生程志恒和博士后张豪为论文共同第一作者。

所得扩展碳（EC）展现出更大的晶粒尺寸和扩展的层间距，从而实现了更高的容量、优异的倍率性能以及超过6000次循环的长循环稳定性。机理研究表明，EC在2-0.01V的宽插层电位范围内无钠聚集现象，支持扩展层和易插层，从而实现高容量、快速充电和稳健的稳定性。

图1. SC、HC和EC的电化学性能

总之，该工作通过动力学解耦碳化策略，成功开发出具有扩展层间距、更大晶粒尺寸和高sp²碳比例的扩展碳（EC）。该策略通过理论计算和机器学习辅助优化，实现了对碳负极材料微观结构的精确调控。作者特别设计了低温热解与快速高温加热相结合的工艺，以精细调控杂质去除、诱导晶粒生长并避免层间距收缩，同时显著降低能量消耗。在机器学习的指导下，快速全局优化得以实现，这对于筛选具有理想电化学性能的碳材料起到了关键作用。

基于此，扩展碳（EC）负极展现出高容量（0.2 C倍率下为310.6 mAh/g）、卓越的倍率性能（10 C倍率下为234.8 mAh/g）和长期循环稳定性（在10 C倍率下超过6000次循环），显著优于当前的硬碳和软碳负极材料。电化学测试和原位表征（XRD和ssNMR）揭示了EC在2到0.01 V的宽电位范围内实现钠离子插层而无钠金属聚集的现象，这归因于其扩展的层间距，使得钠离子能够轻松插层，从而实现快速充电和长循环寿命。

因此，该工作提出的动力学解耦碳化策略为设计、合成和筛选具有理想微观结构的碳负极材料提供了一种精确、可编程且节能的途径。

图2. 动力学解耦碳化的规模化生产前景

Interlayer-expanded carbon anodes with exceptional rates and long-term cycling via kinetically decoupled carbonization, Joule 2025 DOI: 10.1016/j.joule.2024.101812

姚永刚，华中科技大学教授，国家四青人才，九三学社社员。师从美国马里兰大学胡良兵教授，并向多名国内外学者学习合作。长期从事瞬态高温合成研究，特别是新型能源材料的设计与低碳制造过程开发，助力国家能源转型及碳中和战略。成果在Science、Nature、Nat. Nano.、Nat. Cata.等期刊发表，论文总被引用10000余次，入选斯坦福大学“全球前2%顶尖科学家”及科睿唯安“高被引科学家”榜单，并获得美国“2020 R&D 100 award”，2022 Metals Young Investigator Award，2022届阿里达摩院“青橙奖”（化学材料类）及《麻省理工科技评论》“35岁以下科技创新35人”中国区先锋者称号。

2. Energy & Environmental Science：调节界面动力学助力耐用型安时级锌离子电池

水系锌离子电池（AZIBs）因其低成本和固有安全性被认为是能源存储系统的关键候选技术，但其商业化受到界面不稳定性（如锌枝晶生长和由水引发的副反应导致的电极钝化）的限制。

在此，中南大学周江，中国石油集团石油管工程技术研究院Jiang Long等人设计了一种含有四亚甲基二醇（TG4）作为共溶剂的可调节动力学电解液，以稳定锌负极并实现高可逆性和耐用的AZIBs。

研究显示，降低界面动力学可以有效减少法拉第电流密度的变化，细化锌金属的晶核并均匀化锌沉积。此外，其还可以参与Zn²⁺的溶剂化结构重建，从而减弱正极上的副反应和钝化。

基于此，使用该种低动力学电解液的Zn|Zn对称电池在1.0 mA cm⁻²下展现出高达7000小时的超长循环寿命。NH₄V₄O₁₀|Zn（NVO|Zn）软包电池在2.0 mA cm⁻²下可提供110 mAh的容量，并在450个循环中保持稳定的循环且无容量衰减。最重要的是，1.3 Ah的NVO|Zn AZIB在深度充放电中持续超过25天。

图1. 界面动力学对Zn沉积的调控

总之，该工作开发了一种以四亚甲基二醇（TG4）为共溶剂的可调节动力学电解液，以增强锌离子电池（ZIBs）中电极/电解液界面的兼容性。得益于TG4中丰富的极性官能团，Zn²⁺的溶剂化结构和电极/电解液界面通过TG4得以重构，从而减弱了由水分子引发的副反应和钝化。

基于此，使用这种低动力学电解液（1m ZOT TG4-5）使锌金属展现出优异的可逆性，将Zn|Zn对称电池的寿命延长至7000小时，并在1.0 mA cm⁻²/0.5 mAh cm⁻²的条件下实现了Zn|Cu不对称电池1000次循环的99%平均库仑效率。此外，放大后的NH₄V₄O₁₀|Zn（NVO|Zn）软包电池在2.0 mA cm⁻²下可提供110 mAh的稳定容量，并在超过450个循环中无容量衰减。

因此，该工作利用共溶剂电解液调节界面动力学的策略为增强锌离子电池在储能系统中的实际应用提供了一种有价值的方法。

图2. 低动力学电解液对NVO|Zn软包电池电化学性能的提升

Regulating Interfacial Kinetics Boost the Durable Ah-Level Zinc-ion Batteries, Energy & Environmental Science 2025 DOI: 10.1039/d4ee04372c

周江，中共党员，中南大学材料科学与工程学院教授，博士生导师，英国皇家化学学会会士（Fellow of the Royal Society of Chemistry，FRSC）。国家万人计划青年拔尖人才、科睿唯安全球高被引科学家（2021年至今），爱思唯尔中国高被引学者（2021年至今）、湖南省科技创新领军人才、湖南省杰出青年科学基金获得者、湖湘青年英才（科技创新类）。以一作或通讯作者在Nature Commun., Natl. Sci. Rev., Adv. Mater., Energy Environ. Sci., Angew. Chem., Matter, Nano-Micro Lett., Adv. Energy Mater., Adv. Funct. Mater., ACS Energy Lett., ACS Nano, ACS Mater. Lett., Nano Energy, Energy Storage Mater., Adv. Sci., Acta Mater., Sci. Bull., Nano Res.,科学通报等期刊发表论文100余篇，被引33000余次，H-index指数92。

3. Advanced Functional Materials：不对称空间屏蔽效应助力水系锌电池

水系锌电池因锌金属负极还原电位低、理论比容量高，在实现本质安全的电化学储能方面颇具潜力。但锌负极与含大量水分子的溶剂化锌离子直接接触会引发析氢反应、锌腐蚀等副反应，且负极/电解液界面电场分布不均会导致锌枝晶生长，阻碍其实际应用。

在此，华中科技大学黄云辉，北京大学李舜宁等人提出了一种具有非对称空间屏蔽效应的电解质工程策略，即利用具有非对称空间结构的分子作为共溶剂。研究显示，该分子含有小的甲基和大的环戊基不仅可以促进含有更多阴离子的Zn²⁺溶剂化结构和富阴离子衍生的固体电解质界面形成，而且可以有效地吸附在Zn负极表面。

基于此，Zn/I₂电池可以在2 A g ^-1条件下稳定运行180天，循环30 000次，容量保持率为79.8%。此外，在4.74 mAh cm⁻²的正极面容量和2.5N/P比条件下，Zn/NH₄V₄O₁₀电池在0.5 A g⁻¹的情况下循环200次仍具有88.8%容量保持率。

图1. 电极/电解质界面机制的验证和图示

总之，该工作提出了一种新型电解液工程策略，即利用具有不对称空间结构的分子，促进了含更多阴离子的锌离子溶剂化结构和富含阴离子的 SEI 形成，平衡了分子迁移能力和屏蔽效应，提升了锌负极稳定性和水系锌电池循环寿命。因此，该工作为水系锌电池的理论研究和实际应用提供了新的思路。

图2. 电池性能

Electrolyte Engineering with Asymmetric Spatial Shielding Effect for Aqueous Zinc Batteries, Advanced Functional Materials 2025 DOI: 10.1002/adfm.202424423 

黄云辉，华中科技大学教授、博导，校学术委员会副主任，国家杰出青年科学基金获得者，国务院政府特殊津贴获得者。主要研究领域包括锂离子动力与储能电池、下一代锂硫和锂-空气电池、钠离子电池、固体氧化物燃料电池，在Science、Chem. Soc. Rev.、Joule、Energy Environ. Sci.、Adv. Mater.、Adv. Energy Mater.、J. Am. Chem. Soc.、Nat. Commun.等学术期刊上，发表学术论文累计500余篇，其中ESI高被引论文70篇、热点论文12篇，2篇论文入选年度“中国百篇最具影响力的国际论文”，引用4.1万余次，2018-2021年入选科睿唯安材料领域全球高被引科学家和爱思唯尔中国高被引学者，授权或公开专利70余件。

4. Advanced Energy Materials：功能化合金集流体助力无负极电池

具有更高能量密度和更低成本的无负极电池，近年来在学术界和工业界引起了广泛关注，然而无负极电池的发展受到循环寿命较短的制约，这主要由于负极侧锂的持续不可逆消耗导致。

在此，华中科技大学李会巧团队提出了一种表面功能化合金箔作为无负极电池的集流体，可在电池循环过程中逐渐释放活性锂。研究显示，该种合金箔通过金属箔与液态锂源试剂之间的简单湿法接触反应预先存储一定量的活性锂，并且可通过调节试剂浓度和接触时间精确控制预存锂的量。当该合金箔用作负极时，其合金化表面表现出低锂沉积成核势垒和更均匀的沉积行为。

此外，该合金集流体能够合理释放活性锂，持续补偿全电池循环过程中发生的不可逆锂消耗，从而使无负极电池的循环寿命显著延长至原来的10倍。

图1. 预存补锂的电化学性能与机制

总之，该工作选用还原性的Li-Naph/DME溶液作为液态锂源，制备出具有锂合金层的表面功能化金属箔。此外，合金层中预存锂的数量可以通过调节Li-Naph/DME溶液的浓度和液相反应时间精确控制。

与纯金属箔集流体相比，表面功能化金属箔表现出更低的成核过电位和更均匀的锂沉积行为。与纯In电极相比，表面功能化In@LiIn集流体通过在循环过程中补偿锂损失，因此具有显著提高的电化学性能。因此，该工作提出的工艺策略有望应用于合金型金属箔负极材料，为未来的能源存储提供新的可能性。

图2. 表面功能化合金箔的可扩展性

Functional Alloy Collector Capable of Sustainable Lithium Compensation for Anode-Free Batteries by a Controlled Lithium-Prestorage Technology, Advanced Energy Materials 2025 DOI: 10.1002/aenm.202405960 

李会巧，华中科技大学材料科学与工程学院教授、博导，华中卓越学者。国家高层次人才特殊支持计划科技领军人才、国家高层次人才特殊支持计划青年拔尖人才、教育部新世纪优秀人才计划、湖北省百人计划特聘教授、湖北省楚天学者特聘教授、湖北省杰出青年。主要从事二次电池/电容器等储能材料与器件的研究。申请日本专利2项，中国专利23项，已授权16项，发表SCI论文220余篇，论文被引用19000余次，单篇引用>300次的论文8篇，单篇引用>100次的论文49篇，16篇论文入选ESI高被引论文，H因子为73。其中以第一作者/通讯作者在Science Adv.(1篇), Matter (1篇), Prog. Mater. Sci. (1篇), Energy Environ. Sci. (3篇)，Adv. Mater. (7篇)， Adv. Funct. Mater. (7篇)，Adv. Energy Mater. (8篇)， J. Am. Chem. Soc. (2篇)，Angew Chem. Int. Ed. (1篇)， InfoMat (3篇)， ACS Nano (2篇)， Nano Lett. (3篇)，Sci. Bull. (5篇)，Energy Storage Mater. (8篇)， J. Mater. Chem. A (9篇)， Small (2篇)等国际期刊上发表论文110余篇。主持国家重点研发计划课题1项，国家自然科学基金联合基金重点项目1项、面上3项、青年1项，湖北省自然科学基金1项、深圳市科技创新项目2项，校企合作项目2项等；另承担科技部青年973计划项目1项、科技部重点研发计划国际合作项目1项、国家自然基金委国际合作项目1项，深圳科创委重点项目1项等。

5. Nature Communications：离子桥接实现聚醚电解质用于高压准固态电池

聚醚电解质因其与锂金属良好的相容性而得到广泛认可，但由于其固有的低氧化阈值，限制了其实现高压锂金属电池的潜力。

在此，华中科技大学黄云辉、许恒辉等人报告了一种涉及非锂金属离子和醚氧之间桥接的通用方法。该方法显着增强了各种聚醚电解质体系的氧化稳定性。研究显示，作者制备了一种 Zn²⁺ 离子桥聚醚电解质（Zn-IBPE），其电化学稳定性窗口超过 5 V，其可在 4.5 V Li||LiCoO₂ 电池中实现良好的循环性能。

此外，采用 Zn-IBPE的安时级SiO-石墨||LiNi_0.8Mn_0.1Co_0.1O₂准固态电池和 60 μm-Li||LiNi_0.9Mn_0.05Co_0.05O₂的软包电池呈现出更高的电化学性能。针刺测试证明匹配Zn-IBPE的4 Ah 石墨 ||LiNi_0.8Mn_0.1Co_0.1O₂ 软包电池可实现高电池安全性且不会燃烧或冒烟。

图1. 高压 Li||LCO 纽扣电池的电化学性能和 PDOL 基电解质的气体产生

总之，该工作提出了一种离子桥策略来解决聚醚基电解质氧化稳定性差的问题。研究显示，Zn-IBPE 内的 Zn²⁺-O 配位可以直接稳定孤对氧并减轻电子在氧化过程中从乙醚中提取氧，从而提高 4.5 V Li||LCO 电池的循环性能。此外，Zn-IBPE 有助于形成富含 LiF 的 SEI，并防止电解质进一步腐蚀 Li。 在正极侧，Zn-IBPE 形成薄而坚固的 CEI，其可减轻过渡金属从正极到负极的溶解/迁移。 

基于此，采用 Zn-IBPE 的 10 Ah SiO-Gr||NMC811 软包电池在 0.33 C 下循环 300 次后容量保持率为 85.4%。 18 Ah Li|Zn-IBPE|NMC90 软包电池表现出450 Wh kg⁻¹高能量密度，并在 0.33 C 下稳定循环超过105次。因此，该工作为高能电池聚合物电解质的设计提供了创造性的见解。

图2. Zn-IBPE 软包电池的电化学性能和钉刺测试

Ion bridging enables high-voltage polyether electrolytes for quasi-solid-state batteries, Nature Communications 2025 DOI: 10.1038/s41467-025-56324-9 

黄云辉，华中科技大学教授、博导，校学术委员会副主任，国家杰出青年科学基金获得者，国务院政府特殊津贴获得者。主要研究领域包括锂离子动力与储能电池、下一代锂硫和锂-空气电池、钠离子电池、固体氧化物燃料电池，在Science、Chem. Soc. Rev.、Joule、Energy Environ. Sci.、Adv. Mater.、Adv. Energy Mater.、J. Am. Chem. Soc.、Nat. Commun.等学术期刊上，发表学术论文累计500余篇，其中ESI高被引论文70篇、热点论文12篇，2篇论文入选年度“中国百篇最具影响力的国际论文”，引用4.1万余次，2018-2021年入选科睿唯安材料领域全球高被引科学家和爱思唯尔中国高被引学者，授权或公开专利70余件。

6. Nano Letters：晶面调控实现超高容量Zn沉积

水系锌金属电池因其安全性、低成本和高理论容量而在大规模储能领域具有巨大潜力。然而，腐蚀和枝晶生长等挑战需要实现对锌沉积的精确控制。

在此，美国斯坦福大学崔屹团队通过外延生长技术在具有纹理的铜箔上实现了大面积、高密度且超平整的锌沉积层。研究制备了具有Cu(100)、Cu(110)和Cu(111)晶面的高质量铜箔，并进行了系统对比。

结果表明，Cu(111)晶面最有利于锌沉积，具有最低的成核过电位、扩散能量和界面能，其库仑效率（CE）高达99.93%，该研究还创造了平面锌的面积载量记录，达到20 mAh/cm²。这些发现明确了最佳的铜和锌晶体面，其中Cu(111)/Zn(0002)组合表现最为突出。

此外，通过MnO₂–Zn全电池模型，该研究实现了超过800次循环的卓越循环寿命，且在无正负极限制的电池配置中表现出色。

图1. 锌在不同铜面的极图

总之，该工作成功合成了三种高度取向的铜晶面，并全面研究了锌在不同铜表面（包括未处理的多晶铜）上的外延生长行为。通过实验和理论分析，验证了Cu(100)/Zn(1011)、Cu(110)/Zn(1012)和Cu(111)/Zn(0002)的外延配对。

这使得锌沉积层均匀，展现出99.93%的高库仑效率、无孔隙的20 mAh/cm²锌沉积以及大面积无枝晶的锌沉积层，这些优异的特性使得使用标准ZnSO₄盐的可充电水系锌电池性能达到新高。Cu(111)电极在半电池配置中展现出超过880次的卓越循环稳定性，并在无正负极限制的MnO₂-Zn电池中实现了创纪录的811次循环。

因此，该工作为锌和铜之间的电化学外延关系提供了宝贵的见解，突出了Cu(111)作为可充电锌电池中集流体材料的最优选择。

图2. 具有无正极和无负极电极的MnO₂−Zn水系电池的全电池测试

Epitaxial Electrodeposition of Zinc on Different Single Crystal Copper Substrates for High Performance Aqueous Batteries, Nano Letters 2025 DOI: 10.1021/acs.nanolett.4c04535

崔屹，纳米材料科学家，美国国家科学院院士，斯坦福大学终身教授、博士生导师。1998年在中国科学技术大学获理学学士学位；2002年在美国哈佛大学获博士学位；2003年在加州大学伯克利分校从事博士后研究。29岁入职斯坦福大学，44岁成为斯坦福能源研究所的首位华裔主任。主要研究内容为纳米材料在能量存储、光伏器件、拓扑绝缘体、生物及环境等方向的应用。崔屹教授2005年进入斯坦福任教，19年来，在他的斯坦福实验室受训的博士已经超过160位，培养出了超过90位教授，遍布世界名校。

7. Advanced Materials：单溶剂高熵电解质实现宽温域高压无负极钠软包电池

无负极钠电池（AFSBs）在高密度储能方面前景广阔，然而由于正极和负极的电解质兼容性差，高压AFSBs尤其是能在宽温度范围内稳定循环的AFSBs具有挑战性。

在此，北京航空航天大学王华团队首次通过基于二甘醇二丁基醚溶剂（D2）和NaPF₆盐的单溶剂高熵电解质实现了具有宽温度范围（−20~60℃）循环能力的高压AFSBs。

研究显示，该种单溶剂高熵电解质具有强阴离子相互作用和弱阳离子溶剂化作用的独特溶剂-离子效应，使熵驱动的电解质盐解离和高浓度的接触离子对同时在正极和负极上形成稳定的阴离子衍生电极-电解质界面。此外，D2的宽液体范围进一步扩展了电池的极端温度范围。

基于此，匹配该电解质的安时（Ah）级无负极钠软包电池实现了−20~60°C的宽温度范围内稳定循环。此外，软包电池在25°C下循环100次后，仍具有209 Wh kg⁻¹的高电池级能量密度和83.1%的高容量保持率。

图1. 使用D2基电解质的无负极纽扣Al/C||NFM电池的电化学性能

总之，该工作首次基于单溶剂高熵电解质实现了高压无负极钠电池在宽温度范围内的稳定循环。研究显示，在D2基电解质中，熵驱动的盐溶解是通过弱阳离子溶剂化作用和增强阴离子溶剂相互作用的独特溶剂-离子相互作用实现的。由此产生的高浓度接触离子对在钠负极上产生了稳定的阴离子衍生SEI，在高压正极上产生了均匀的CEI。

基于此，该电解质首次在-20~60°C的宽温度范围内实现了Ah级无负极钠软包电池的稳定循环，在25°C下实现了高达209 Wh kg⁻¹的高电池级能量密度和无析出气体的显著可循环性（在100次循环后容量保持率为83.1%）。因此，该工作为开发实用的宽温高压AFSBs的先进电解质提供了新见解。

图2. 基于D2基电解质的无阳极Al/C||NFM软包电池的循环性能

Sole-Solvent High-Entropy Electrolyte Realizes Wide-Temperature and High-Voltage Practical Anode-Free Sodium Pouch Cells, Advanced Materials 2025 DOI: 10.1002/adma.202419764

王华 北京航空航天大学博士生导师 国家优秀青年基金获得者。 2012年6月，毕业于北京航空航天大学，获博士学位。2012.8-2014.8，新加坡南洋理工大学，博士后。2014年10月，受聘于北航“卓越百人”副教授，2015年6月任博士生导师，2020年1月任北航教授。 近年来，在国际重要期刊如Adv. Mater.，Angew. Chem. Int. Ed.， Adv. Energy Mater.，Adv. Funct. Mater.等发表SCI收录论文70余篇， SCI引用逾4100次。研究成果多次被推选为期刊封面，并曾被Asian Scientist，Nanowerk，Materials Views等十余家网站评述和报道。主持并参与国家自然科学基金、军委科技委、科技部重点研发计划、教育部留学回国人员启动经费等项目。

8. Advanced Materials：高熵正极助力宽温钠离子电池

避免严重的结构畸变、不可逆的相变，并实现稳定的多电子氧化还原反应，对于推动钠离子电池（SIBs）中高性能NASICON型正极材料的发展至关重要。

在此，东北师范大学吴兴隆、郭晋芝等人通过超快高温冲击（HTS）技术制备了一种高熵Na_3.45V_0.4Fe_0.4Ti_0.4Mn_0.45Cr_0.35(PO₄)₃（HE-Na3.45TMP）正极材料，抑制了相分离的可能性，并实现了在2.0–4.45/1.5–4.45 V（相对于Na⁺/Na）电压范围内的可逆且稳定的多电子转移，容量分别为137.2/162.0 mAh g⁻¹。此外，DFT计算分析了钠离子的迁移路径和能量势垒，进一步证实了HE-Na3.45TMP的优越反应动力学。

基于此，HE-Na3.45TMP展现出优异的宽温度适用性，能够在-50–60°C的温度范围内稳定工作，并在-40°C下循环400次后容量保持率为92.8%，即使在-50°C下也能保持73.7 mAh g⁻¹的容量。组装的硬碳//HE-Na3.45TMP全电池可提供约301 Wh kg⁻¹的能量密度，验证了HE-Na3.45TMP的应用可行性。

图1. DFT计算

总之，该工作通过超快高温冲击（HTS）技术制备了单相高熵NASICON型磷酸盐正极材料HE-Na3.45TMP。

得益于高熵效应，HE-Na3.45TMP实现了在2.0–4.45/1.5–4.45 V（相对于Na⁺/Na）电压范围内的可逆且稳定的多电子氧化还原反应（2.4/2.8电子），展现出优异的循环稳定性（在5C下循环2000次后容量保持率为83.7%），以及从-50到60°C的宽温度范围工作能力。

因此，该工作结合多过渡金属离子调控和超快合成技术，促进了近似固溶体相变的形成，为开发长寿命和全气候钠离子电池用聚阴离子材料提供了广阔平台。

图2. HC//HE-Na3.45TMP全电池的电化学性能

Ultrafast Preparation of High-Entropy NASICON Cathode Enables Stabilized Multielectron Redox and Wide-Temperature (−50–60 °C) Workability in Sodium-Ion Batteries, Advanced Materials 2025 DOI: 10.1002/adma.202418219

吴兴隆 教授，博士生导师，国家级高层次青年人才、吉林省拔尖创新人才。主要从事电池储能材料、废旧锂电回收与再利用等研究工作。提出电极材料中大尺寸阴/阳离子稳定化脱嵌新途径，阐明了工作机制；发展高效电荷传导网络构筑、高熵等策略，开发了系列高性能电极材料；提出了废旧锂电池电极材料的绿色再利用新思路。已在《Prog. Mater. Sci.》、《Adv. Mater.》、《Angew. Chem. Int. Ed.》、《Mater. Today》、《Energy Environ. Sci.》、《Sci. Bull.》和《Adv. Energy Mater.》等学术期刊发表通讯作者论文200多篇。32篇通讯作者论文入选ESI热点/高被引论文，文章被他人引用超过1.9万次，H指数为76；已获授权发明专利20项；主持了国家重点研发计划战略性科技创新合作重点专项、国家自然科学基金委重大研究计划和吉林省科技厅中青年科技创新卓越人才团队等十余项研究课题。