崔屹，1976年出生於廣西壯族自治區來賓市，納米材料科學傢，斯坦福大學材料科學與工程系教授，斯坦福能源中心首位華裔主任，《Nano Letters》副主編，MRS、ACS、APS、ECS、NYAS、AAAS和IEEE會士，美國灣區太陽能光伏聯盟和美國電池500聯盟的主任。1998年獲得中國科學技術大學理學學士學位；2002年在哈佛大學獲得博士學位；2003年在加州大學伯克利分校從事博士後研究；2005年進入斯坦福大學材料科學與工程系任助理教授；2010年獲得瞭終身教授職位。

研究領域包括納米材料的設計，合成和性能研究以及應用在能源存儲，太陽能電池，催化，水和空氣凈化；二維層狀材料；拓撲絕緣體；納米生物學等。先後在Science、Nature、Nature Nanotechnology、Nature Materials、Nature Chemistry、Nature Energy、Joule、JACS等世界頂級期刊發表高水平論文600餘篇，被引次數20萬+，H指數為256。2014年被湯姆斯路透評為材料科學領域排名第一的“當今最熱研究人員”。今天就來盤點一下這位大佬的近期重點工作。

在超過95%的庫侖效率（CE）下，鋰金屬負極（LMA）的大部分容量損失是通過固體電解質界面（SEI）的形成和生長造成。然而，這種情況發生的機制尚不清楚。其中，一個直接影響SEI形成和生長的特性是SEI在電解質中的溶解度。基於此，斯坦福大學崔屹院士團隊報道瞭使用原位電化學石英晶體微天平（EQCM）系統地量化，並比較瞭醚基電解質中的SEI溶解度。

文章要點：

1、溶解度、鈍化性和可循環性之間的相關性表明，SEI溶解是導致電池電解質的鈍化性和電化學性能差異的主要因素。減少SEI溶解，可以延長最先進電解液的循環壽命。

2、EQCM、XPS和NMR光譜結果表明溶解度不僅取決於SEI的組成，還取決於電解質的性質。該實驗結果有助於設計鈍化SEI，從而最大限度地減少電池循環，以及老化過程中SEI形成和增長造成的容量損失。

圖1. SEI溶解的表征

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高性能、實用的全固態電池（ASSBs）需要具有快速鋰離子傳導、寬電化學穩定窗口、低成本以及低質量密度的固態電解質（SSEs）。密度泛函理論（DFT）模擬表明，硫代硫酸鋰是一種富有前景的高性能鋰電池SSE，由於其合成困難，還沒有得到充分的研究，限制瞭它們作為有機矽的進一步開發和應用。基於此，斯坦福大學崔屹院士等人報道瞭單相晶體Li6+2x[B10S18]Sx（x≈1）（LBS）的成功合成和全面的電化學性能研究。

文章要點：

1、作者發現LBS的冷壓樣品在室溫下表現出1.3×10-4 S cm-1的高離子電導率。同時，LBS的電化學穩定窗口為1.3-2.5 V，比大多數SSE寬得多。利用LBS顆粒制備的對稱鋰離子電池循環電流密度為1 mA cm-2，並在0.3 mA cm-2下表現出超過140 h的良好循環穩定性。

2、本工作為合成低質量密度、離子傳導快、電化學穩定窗口寬、循環穩定性好的單晶LBS提供瞭有效的技術手段。同時，本工作為合成硫代硼酸鋰衍生物SSEs提供瞭指導原則，促進瞭硫化物體系固體電解質的進一步發展和廣泛應用。

圖2.LBS的晶體結構和樣品圖像

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鋰-硫（Li-S）電池具有高的理論能量密度和低成本等優點，被認為是下一代儲能系統的有力候選者。然而，絕緣硫（S）和硫化鋰（Li2S）之間緩慢的轉化反應動力學和多硫化物的“穿梭效應”仍是巨大的技術挑戰。此外，S和Li2S之間密度差會在循環時引起S正極巨大的體積變化，進而造成電極粉化、活性S損失和循環壽命差等列問題。基於此，斯坦福大學崔屹教授團隊報道瞭一種負載鎳的氫取代石墨炔（Ni@HGDY）作為調控Li2S正極反應的催化劑。研究表明這種催化劑能有效加快電子/離子的轉移速率，降低反應過電位，促進Li2S和S之間的可逆轉化。該工作突出瞭Ni作為金屬催化劑的功效，並展示瞭氫取代石墨炔在儲能應用中的潛力。

文章要點：

1、作者合成瞭一種鎳金屬錨定在氫取代石墨炔表面的催化劑，用於改善Li2S正極反應動力學。

2、氫取代石墨炔（HGDY）表面豐富的π-π共軛網絡能加快電子傳導，同時乙炔連接體之間的大的孔隙（16.3 Å）也有利於增強鋰離子擴散。

3、Ni@HGDY催化劑提供瞭高密度的反應活性位點，Ni中心能催化Li2S和S的相互轉化，同時HGDY共軛單元能誘捕多硫化物，從而協同地增強Li2S正極反應動力學。

圖3. Ni@HGDY催化劑的設計和作用機制

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