近日，电池新能源领域迎来多项关键技术突破：其中三项聚焦锂金属电池核心方向，一项围绕智能电池实现重要进展。

锂金属电池领域，针对LiNO₃还原路径中N=O键断裂能垒高的问题，浙江大学孙文平团队研究引入金属单原子催化剂（M/NC，M = Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zn），作为正电中心与N=O基团相互作用，并深入研究了催化机理。研究表明，Co/NC催化剂与关键中间体LiNO具有最小的HOMO-LUMO gap，表明其具备最优的电子转移能力与反应驱动力。因此可以显著降低LiNO₃分解的反应能垒，成功引导富Li₃N SEI的原位构筑。该催化设计不仅实现了SEI组分与结构的精准调控，而且极大提升了锂金属负极在长循环过程中的电化学稳定性。

哥伦比亚大学Yuan Yang教授团队和三星SDI研发总部和北美研究中心提出一种面向无负极锂金属电池的溶剂化结构调控策略：在凝胶聚合物骨架中引入少量长氟碳链单体，构建具有排盐特性的寄生网络结构。该氟化聚合物网络对溶剂具有亲和性、对锂盐具有排斥性，可在纳米尺度上诱导盐富集区域，调控锂离子溶剂化结构，使阴离子更多参与溶剂化鞘层，从而促进形成富含LiF的稳定无机SEI，并有效抑制副反应与锂损耗。同时，该结构还能调控锂沉积行为，使其更加致密均匀，降低界面阻抗并提升循环稳定性。实验结果表明，在面容量为4.8 mAh/cm²的Cu/NCA软包电池中，电池初始放电比容量为192.2 mAh/g（3.4-4.3V），在0.5C放电条件下循环100次后仍可保持80.3%的容量保持率。同时，容量为240 mAh的无负极软包电池在3.0–4.3 V电压窗口下，采用2.8 g/Ah的贫液电解液条件，在0.5C放电和0.7MPa压力条件下，循70次后仍可实现高达81.2%的容量保持率，并在穿刺测试中未发生热失控，展现出优异的循环稳定性与热安全性。本研究通过聚合物骨架化学实现溶剂化结构调控，为高能量密度无负极锂金属电池提供了一种兼具性能与安全性的电解质设计新策略。

南开大学陈军院士，赵庆特聘研究员和上海空间电源研究所李永研究员等人通过合成具有单氟化结构的烷烃，证明了具有特定空间位阻和刘易斯碱性的氟（F）基配体能够实现超过2 mol/L的盐溶解。其中，基于1,3-二氟丙烷（DFP）的锂离子电解液具备高能量密度和低温电池所需的所有优点，包括低粘度（0.95 cp）、高氧化稳定性（>4.9 V）以及在-70 °C下离子电导率达到0.29 mS cm^-1。通过将氟原子引入第一溶剂化鞘层，弱的F–Li⁺配位促进了锂的沉积/剥离过程，库仑效率（CE）高达99.7%，且在-50 °C下的交换电流密度比O–Li⁺配位高出一个数量级。该电解液进一步使得锂金属软包电池在低于0.5 g Ah^-1的电解液用量下运行，室温下能量密度超过700 Wh kg^-1，在-50 °C下达到约400 Wh kg^-1。本工作中的氢氟碳（HFC）电解液为构建超越传统配位化学的电化学系统提供了一种可行方法。

智能电池领域，除了推动智能传感和先进AI模型的各自发展之外，麻省理工学院Richard D. Braatz院士和重庆大学胡晓松教授等人倡导一种系统性的闭环框架设计，通过正向和反向的双向优化，将智能传感与物理感知建模相结合，从而实现具备预测性和可解释性的健康与安全管理。

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