苏宝连院士领衔！武汉理工大学李昱/「国家高层次青年人才」陈丽华最新Angew丨锂氮电池发展路线图！

本文系统评述了锂氮（Li–N₂）电池的研究进展与发展路线图。背景方面，与使用O₂或CO₂的锂空气电池相比，N₂无毒、储量丰富且本征安全性更高，使锂氮电池兼具储能和电化学氮化学应用潜力。研究目的旨在剖析锂氮电池从概念验证走向实用所面临的关键瓶颈：N≡N三键活化动力学缓慢导致实际可逆性不足，Li₃N易与水、氧气、CO₂及电解液分解产物发生干扰反应，使可逆性判断复杂化。结论指出，单纯优化催化剂难以突破性能限制，需同时从催化活性位点、电解液、隔膜、气体传质、原位表征和电池构型等多个层面进行系统设计。特别提出流场辅助“流动型”Li–N₂电池构型以改善N₂传质并控制杂质。研究还建议建立严格测试协议，结合¹⁴N₂/¹⁵N₂同位素标记、原位表征和全电池稳定性评估，确保不同研究间的可重复性和可比性。未来进展将依赖综合系统工程、原位表征技术引入以及AI辅助优化，推动锂氮电池从经验试错转向机制指导和数据驱动的发展模式。