杨晓伟/王转培团队在国际顶级期刊发表综述文章：揭示层状双氢氧化物材料能源存储新突破
近日，betway88必威东盟体育联合上海交通大学、中科院过程所及美国北卡罗来纳州立大学，在国际权威期刊《Coordination Chemistry Reviews》（影响因子20.3）上发表题为“Chemical perspectives on synthesis, functionalization, artificial intelligence, and energy storage applications of layered double hydroxides-based nanomaterials: A comprehensive review，Coordination Chemistry Reviews 537 (2025) 216705 ”的论文。该论文系统总结了层状双氢氧化物（LDHs）材料的前沿进展，为下一代高性能能源存储技术提供了理论支撑与创新路径。必威betway88欢迎你博士后Jai Kumar为第一作者，杨晓伟教授、王转培教授及中科院过程所Rana R. Neiber为共同通讯作者。
LDHs：能源存储领域的“潜力股”
层状双氢氧化物（LDHs）因其独特的层间结构、可调控的化学组成及高比表面积，成为超级电容器、锂/钠离子电池等能源存储设备的理想材料。该综述指出，LDHs可通过插层、表面修饰等技术引入功能性离子或分子，显著提升电荷存储容量与导电性，其性能优化空间远超传统二维材料。
合成与改性技术突破：从实验室到产业化
论文详细解析了共沉淀法、水热合成法及剥离法等核心制备工艺，并强调不同方法对材料晶型、层板厚度及稳定性的影响。例如，水热法可精准调控LDHs纳米片的尺寸分布，而剥离法则能获得超薄结构以加速离子传输。此外，通过杂化技术将LDHs与石墨烯、导电聚合物复合，其电极循环寿命可提升至万次级别，接近商业化电池标准。
AI赋能：加速材料研发革命
论文首次提出将人工智能（AI）深度融入LDHs材料设计。通过机器学习与高通量计算，可快速筛选最优元素组合、预测材料性能并优化合成路径，将传统研发周期缩短90%以上。AI技术将颠覆材料科学的研究范式，推动LDHs从经验试错迈向理性设计。
多场景应用：覆盖主流储能技术
研究团队证实，LDHs基材料在锂硫电池、锌离子电池、金属空气电池等领域均展现出卓越性能。例如，在锂硫电池中，LDHs可作为硫载体抑制“穿梭效应”，提升电池能量密度；在光辅助储能系统中，其光催化特性可进一步降低充电能耗。尽管LDHs在储能领域具有巨大的应用潜力，但是，目前LDHs的大规模应用仍面临长循环稳定性、低成本制备等挑战。
该综述不仅为LDHs材料的深入研究提供全景式指南，更为全球碳中和目标下的能源技术革新注入新动能。随着跨学科合作与AI技术的深度融合，LDHs有望引领下一代储能技术的颠覆性突破。
