近日，我所能源催化转化全国重点实验室二维材料化学与能源应用研究组（508组）吴忠帅研究员与中国科学院深圳先进技术研究院成会明院士合作发表综述文章，系统总结了原位/工况条件表征技术在储能器件研究中的关键作用。

电化学储能器件（例如锂离子电池、钠离子电池及超级电容器等）是支撑新能源体系的重要基础。然而，这些器件在实际工作中涉及复杂的结构演化与界面反应，传统离位表征手段难以准确捕捉其动态变化过程，限制了对电荷存储机制及性能衰减机理的深入理解。

针对这一问题，该综述系统梳理了过去十余年来原位/工况条件表征技术的发展及其在储能研究中的应用，重点从结构演化、形貌变化和化学反应三个维度，对电荷存储机制及性能衰减机理进行了分析。文章指出，通过多种原位技术的协同应用，可以有效揭示储能材料在充放电过程中的动态变化过程，准确解析材料的结构相变、界面演化及反应路径，从而加深对储能机制的认识。文章进一步分析认为，不同储能体系中普遍存在多尺度耦合与复杂反应行为，单一表征技术难以全面揭示其本质特征。借助多尺度、多技术融合的原位表征手段，有望实现对复杂电化学过程的精准解析，并为材料设计提供科学依据。文章最后展望了该领域的发展方向，包括发展多技术联用原位表征平台、加强跨尺度关联分析、引入数据驱动方法，以及构建更接近实际工况的测试体系等，有助于进一步提升对复杂电化学过程的解析能力。

该文章从机理层面系统阐明了电化学储能器件中关键过程的内在规律，为发展高能量密度、高功率密度及长寿命储能材料提供了分析思路和理论参考。

上述研究成果以“Fundamental understanding of electrochemical energy storage devices via in situ or operando characterization”为题，于近日发表在《化学学会评论》（Chemical Society Reviews）上。该成果的第一作者是508组博士后Pratteek Das和马佳鑫副研究员。上述工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家自然科学基金委“六元环无机材料”基础科学中心等项目的资助。（文/图 马佳鑫、Pratteek Das）

文章链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2026/cs/d5cs01220a