近日，北京化工大学邱介山教授团队与中国科学技术大学、丹麦技术大学、欧洲同步辐射光源和安徽工业大学的科研团队合作，聚焦锂介导氮还原合成氨反应系统（Li-NRR）中的固体电解质界面（solid electrolyte interphase，SEI）的形成、结构演变及功能，基于化学工程与技术“三传一反”的科学策略，从界面工程方法学的角度，提出了综合运用工况(Operando)表征、原位(In situ)表征与多尺度分析和定量检测手段等技术全面系统研究SEI结构性能的方法，为深入理解锂介导电化学合成氨的反应机制、厘清SEI的本征构效关系及设计高性能合成氨新体系提供了新思路。论文以“Operando and multiscale insights into the solid electrolyte interphase in lithium-mediated nitrogen reduction”为题，发表于国际权威期刊Nature Reviews Chemistry。
锂介导氮还原反应（Li-NRR）是电催化合成氨的一种新技术，其中的固体电解质界面(SEI)并不是传统意义上的“惰性钝化层”，而是一个原位形成和原位重构的功能性动态反应界面，对合成氨催化剂的活性、选择性和长期稳定性有至关重要的影响。SEI厚度通常处于纳米尺度，具有非均一、亚稳态并持续变化的特征，仅靠反应后的单一表征很难真正看清其工作状态。这篇Nature Reviews Chemistry论文，系统总结了Li-NRR中SEI的形成、演变及同时调控Li+传输、N2进入、质子供体输运及析氢等副反应的功能，全面介绍了整合工况(Operando)、原位(In situ)与多尺度非原位表征等技术方法，揭示了SEI结构演变与反应性能之间的构效规律，提出利用D2O、MeOD等滴定剂，配合GC、MS、19F/7Li/1H NMR、Karl Fischer、UV–vis和离子色谱等技术，定量检测分析系统中的inactive Li、LiH、Li2O/LiOH、LiF以及LixNyHz组分，从物料平衡角度诠释SEI组成与电化学性能之间的本征构效关系；进而提出了未来需要发展的可预测SEI设计策略，从方法学的角度为研发高效稳定的规模化电化学合成氨新技术提供了前瞻性指导。
近年来，邱介山教授团队围绕电催化合成技术包括电催化合成氨、电催化合成精细化学品等前沿领域开展了系统深入的引领性创新研究，成果持续发表在国际一流学术刊物上:J. Am. Chem. Soc., 2026, 148(31), 33598-33606;Adv. Energy Mater.,2026, 2505178;Chem. Rev.2026, 126(7), 4062-4134;Nat. Catal., 2025, 8, 755-757;Adv. Mater., 2025, 38(2), e14065;Adv. Mater.,2025, 2419058;Energy Environ. Sci., 2025,18(19),8849-8859;Energy Environ. Sci., 2025,18(3),1331-1342;J. Am. Chem. Soc., 2025, 147(11), 9505-9518;J. Am. Chem. Soc.,2024,146(10), 6409-6421;Chem,2024, 10(6),1641-1643;Energy Environ. Sci., 2024, 17(18), 6435-6481;Adv. Funct. Mater., 2023, 33(29), 2300512; J. Am. Chem. Soc. 2022,144(23), 10193-10200;Energy Environ. Sci.,2022,15(2), 760-770;Energy Environ. Sci., 2022,15(7),2776-2805；Energy Environ. Sci., 2021,14 (3),1176-1193;Energy Environ. Sci., 2020, 13 (12), 4393-4405;等。他们与国内外同行密切合作完成的这篇Nature Reviews Chemistry论文，从界面工程方法学和分子化学工程学的视角，深化了对锂介导电化学合成氨关键界面的认识，为构建高效稳定的电催化合成氨新体系提供了新思路。
北京化工大学化学工程学院博士生王震昊为论文共同第一作者，邱介山教授为论文共同通讯作者。
原文链接：https://doi.org/10.1038/s41570-026-00878-9
论文共同一作王震昊简介
北京化工大学化学工程学院2022级博士研究生（导师：邱介山教授），2018-2022年于北京化工大学获得学士学位（本科毕业论文导师：邱介山教授）。主要研究方向为常温常压氨电化学合成技术，迄今，以第一作者（含共一）在Nature Reviews Chemistry, Advanced Materials, Science China Chemistry发表论文3篇，申请国家发明专利1件，曾获北京市优秀本科毕业论文等荣誉和表彰。
论文共同通讯作者邱介山简介
北京化工大学化学工程学院教授，长期从事材料化工和能源化工领域创新研究，致力于解决“分子煤化工“和”多维碳材料工程”领域的科学和技术瓶颈难题，近期，聚焦电化学工程技术(电催化合成氨、电化学储能、电催化合成精细化学品等)前沿领域开展了系统的深入研究，承担完成及正在实施科技部重点研发计划项目、国家基金委重点基金项目、国家基金委重大计划项目（课题）、科技部重点研发计划颠覆性技术项目等课题70余项，研究获德国拜尔、瑞士加铝、日本三菱、中国神华煤制油化工有限公司、中国香港中华煤气公司、中国中煤、中石油等名企资助；持续在相关领域一流学术刊物Nature Mater., Nature Cat., Adv. Mater., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed.,Energy Environ. Sci., PNAS等发表学术成果，论文被总引92000余次，h指数152(Google Scholar)；煤基碳材料领域的论文数量位居世界第一（Web of Science），引领了煤化学化工和功能碳材料技术领域的新发展方向；连续入选“科睿唯安”全球高引科学家(2018-2025年)及Elsevier中国高被引学者(2019-2025年)；荣获教育部自然科学一等奖、辽宁省自然科学一等奖、中国化工学会技术一等奖、中国颗粒学会一等奖等省部级/行业学会科技奖励一等奖12项。现任《化工学报》及Chemical Engineering Science等刊物副主编；担任Science China Materials、Energy Technology、Carbon Energy、Industrial Chemistry & Materials、Advanced Chemical Engineering、Cell Press Blue等20余种学术刊物编委。曾任国际学术刊物Carbon和ACS Sustainable Chemistry & Engineering副主编及FlatChem共同创刊主编、中国微米纳米技术学会副理事长等。
