北京时间2026年2月13日，顶刊《科学》（Science）在线发表上海交通大学变革分子前沿科学中心李俊团队研究论文，次报道了在常温常压连续流条件下，100 mA cm-2电流密度和21能的稳定电成氨新体系，为绿氨规模化生产提供了颠覆技术路径。

传统哈伯-博施工艺成氨依赖温压，即400-500°C、10-30兆帕（MPa），以及化石燃料丹东护角胶，占据了全球约1的CO2排放。在“双碳”目标背景下，锂介的氮气电化学成氨技术，为制氨提供了新路径，其核心挑战在于提升反应选择与加速传质速率。

该过程存在电流密度下反应界面收缩与析氢反应加剧的问题，尽管通过优化电设计和电解质取得进展，氨分电流密度仍被限制在8 mA cm-2。同时，压间歇式电解虽能离子迁移，但系统能耗剧增，且能仅3，难以实现连续生产。电表面固体电解质界面（SEI层）的锂离子传能力与动态平衡机制缺失，已成为制约连续流锂介成氨技术发展的关键瓶颈。

李俊与学生在实验室。徐瑞哲 摄

为突破这瓶颈，交大研究团队创新地设计了种分层的混SEI结构。该设计成功将锂离子通量提升两个数量，在连续流反应体系中实现了100 mA cm-2的电流密度下稳定运行。值得注意的是，新型混SEI结构有维持了反应界面的稳定，使电流-氨转化率获得显著提升。这突破丹东护角胶，保温护角专用胶为发展锂介成氨技术提供了关键材料设计策略。

锂介氮气电体系及其不同固体电解质界面（SEI）膜的离子传输模型分析

此基础上，研究团队解析三层精密离子通道结构，次确立“去溶剂化-传输-催化”联调控新机制。这些发现不仅揭示了电-电解质界面离子传输的联调控机制，其分离子传输机制也为设计下代成氨电，提供了明确的界面工程原则。

DDLA体系表征及应用于连续流锂金属介成氨体系的能丹东护角胶

由此，我国研究人员为实现常温常压成氨，开辟可再生能源驱动分布式制氨新路径。这种协同稳定应为设计稳定电解界面提供了新范式，通过流动电解池系统验证了理论预测，次在常温常压100 mA cm-2电流密度下实现98法拉率与21能量率，并具备50小时连续运行的稳定，为发展可再生能源驱动的分布式成氨技术奠定了理论和实验基础。

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李俊在实验室内工作。徐瑞哲 摄

这不仅适用于电化学固氮域，其揭示的离子传输调控机制对金属空气电池、固态电解质电池等新能源器件开发同样具有指意义。上海交通大学变革分子前沿科学中心教授李俊和苏州大学教授程涛为论文通讯作者。该工作得到国研发计划、国自然科学基金、化学生物协同物质创制全国实验室、教育部中央校基本科研业务费项资金以及上海市基础研究特区计划等项目支持。

李俊团队影

“论文终获得审稿人‘里程碑式突破’的度评价，充分印证了团队聚焦前沿、协同创新的科研理念。”李俊表示，这项研究是能源-化学-材料-催化多学科交叉的科研成果，得益于上海交大变革分子前沿科学中心鼓励前沿研究、引交叉创新的科研平台与学术生态。这种创新范式实现了从基础研究到技术突破的跨越，为后续产业应用奠定了坚实基础。

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