水系铁离子电池因安全性高、成本低、环境友好等优势，在大规模储能领域备受关注。聚合物正极可解决有机小分子在水系电解液中的溶解问题，且相比无机材料更具结构-功能协同优势，是构筑高性能铁离子电池的理想选择之一。然而，聚合物骨架中连接单键（如β-酮烯胺）通常具有高旋转自由度，导致结构扭曲和高氧化还原势垒，阻碍活性位点的充分利用，致使容量偏低（< 250 mAh g−1）。因此，如何抑制单键旋转和结构扭曲，促进电子高...

有机材料因资源可持续、结构多样和功能可调等优势，被视为钙离子电池（CIBs）极具前景的负极材料。目前，有机负极通常依赖扩展共轭结构承载高密度氧化还原活性位点以提升容量。然而，该设计往往会降低分子前线分子轨道能量，使氧化还原电位偏高（> −0.6 V），导致电池电压和能量密度降低。因此，亟需开发低电位、高活性有机负极材料，以进一步提升CIBs性能。我院刘明贤教授团队长期致力于高效储能材料研究并应用于新能源电池，...

水系质子电池凭借H+尺寸小、质量轻和界面反应动力学快等优势，为构建高安全、低成本和高功率密度储能体系提供了重要路径。共价有机框架(COFs)因其周期性排列的氧化还原活性位点、规则孔道和拓展共轭结构，可有效克服小分子易溶解和聚合物迟缓动力学问题，并兼具优于无机材料的结构-功能优势，被视为极具竞争力的电池电极材料。然而，COFs致密堆叠结构中的亲质子活性位点通常难以充分暴露，导致氧化还原组分比例与H+利用率之间存...

利用太阳能驱动水分解制取氢气，是将太阳能转化为可储存化学能的重要途径。能够吸收更宽范围可见光的窄带隙半导体，是发展太阳能光催化制氢材料的重要研究方向。然而，吸收光能并不意味着能够有效利用光能。光激发产生的电子与空穴容易在材料内部复合，难以同时到达表面并参与产氢、产氧反应。如何促进光生载流子的分离与定向迁移，使水的还原和氧化反应协同进行，是窄带隙半导体实现光催化全分解水面临的关键科学问题。同济大...

下一代光电技术快速发展推动着卤化物钙钛矿材料的深入研究，晶面工程能够从原子尺度调控钙钛矿微观理化性质，是优化光电器件性能的重要手段。当前钙钛矿的晶面调控主要依赖各类化学添加剂，而添加剂会同步造成表面缺陷钝化，使得科研人员难以区分晶面本征效应与外源钝化带来的性能增益；同时多晶薄膜存在晶界散射、晶粒取向混乱的问题，会掩盖晶体固有的各向异性光电行为。开发无添加剂的晶面定向生长策略，剥离添加剂干扰，...

三电子氧还原反应（3e⁻ ORR）能够将氧气高效转化为氧化能力极强的羟基自由基（·OH），在绿色水处理领域展现出广阔的应用前景。然而，该过程长期受限于传质效率低和中间体转化缓慢等瓶颈，如何实现氧气的高效活化与·OH的持续生成，是环境化学领域亟待解决的重大科学问题。传统直流电催化虽然能够驱动3e⁻ ORR，但存在浓差极化严重、反应物供给不足和产物释放受限等问题，难以兼顾反应速率与深度矿化效率。近日，同济大学化学科...

 糖尿病创面因持续高糖、慢性炎症及组织再生能力受损等因素，长期以来都是临床治疗中的难题。当创面进一步受到耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）感染时，细菌形成的生物膜以及复杂的免疫逃逸机制会进一步加剧感染并延缓组织修复，尤其是MRSA能够产生硫化氢（H₂S），并通过调控氧化应激微环境削弱宿主免疫细胞的杀菌能力。因此，如何在有效清除MRSA及其生物膜的同时，解除细菌介导的免疫抑制并恢复宿主自身抗菌免疫，是感染性...

柔性可穿戴电子设备（如智能手表、电子皮肤、脑机接口等）的蓬勃发展，亟需与之匹配的柔性能量供应系统，在反复弯折、拉伸甚至扭曲等机械变形下，依然保持结构和性能的高度稳定。超级电容器因其高功率密度、快速充放电和长循环寿命等优势，被认为是柔性电子设备的理想电源。然而，传统柔性超级电容器的制备通常采用直接堆叠法进行组装，电极和凝胶电解质之间弱的物理相互作用不利于离子的高效传输，器件在反复弯曲、折叠时极易...