湖北大学刘建文教授课题组：2025年度代表性成果集锦！

米测MeLab

2026-06-22

米测MeLab丨原位表征技术服务平台技术中心，对2025年重要科研团队的代表性重要成果进行了梳理，今天我们要介绍的是湖北大学刘建文课题组。

刘建文，教授，博士生导师，湖北省"楚天英才"，省级双创领军人才，科技副总。主要研究方向为锂/钠/钾离子电池关键材料、纳米材料电化学、废旧电子品回收利用等。

截至目前，在Energy & Environmental Science, Advanced Materials, Advanced Energy Materials, Advanced Functional Materials, Advanced Science等期刊发表SCI论文150余篇，入选斯坦福全球前2%顶尖科学家榜单。获授权发明专利30余项，其中专利成果转化10余项。形成了包括废旧磷酸铁锂电极材料直接修复回收技术、废旧三元电极材料短流程全组分回收技术、锂电/钠电电解液及聚合物电解质生产技术等，为企业累计取得了超十亿元的产值。现任湖北省新能源材料与器件产业技术创新联合体副理事长。

近5年，承担了国家自然科学基金、湖北省重点研发计划、武汉市重点研发计划及企业委托项目等20余项，以第一完成人先后获得全国博士后创新创业大赛铜奖（2022）、湖北省科技进步二等奖（2023）、湖北省科技经济融合二等奖（2023）、全国技术市场金桥奖（2024），"创客中国"湖北省优秀项目奖（2022~2025）等。

有鉴于此，纳米人编辑部简要总结了刘建文教授课题组2025年部分重要研究成果，供大家交流学习。

1）由于相关论文数量较多，本文仅限于通讯作者文章。

2）由于学术有限，所选文章及其表述如有不当，敬请批评指正。

3）由于篇幅限制，部分成果未列入编号，仅以发表截图展示。

Advanced Science：：通过深共晶溶剂实现废旧石墨负极的可持续直接升级回收

湖北大学刘建文团队应用一种熔点低、成本低、天然环保的深共晶溶剂（DES）作为绿色试剂，实现废石墨的可持续和直接升级利用。DES 中以离子和带电P基团形式存在的物质更容易侵蚀富缺陷石墨并实现原位磷掺杂，掺杂磷参与了富含Li3PO4的固体电解质界面（SEI）的构建。由于富含磷酸盐的界面膜的重构，再生石墨在0.5C时容量保持在365 mAh g−1以上，容量保持率为95.5%，远高于废石墨甚至商业石墨。此外，DES 的低熔点使再生温度明显降低，从而降低了能源消耗及CO2排放。更重要的是，环境和经济得到了优化，有利于其在工业上的大规模推广。

https://doi.org/10.1002/advs.202506637

ACS Applied Energy Materials：双阴离子调控的溶剂化结构及阻燃添加剂助力基于富镍正极的高效高压锂离子电池

常规电解液阻燃性差、电化学窗口有限，严重破坏了锂离子电池的电化学性能，从而阻碍了其实际工业应用。为了解决这个问题，湖北大学刘建文团队开发了一种合理设计的双阴离子、中浓度阻燃电解质。通过调制电解液的溶剂化结构，这一创新增强了锂离子电池在高压条件下的循环稳定性，提高了电池的安全性能。组装好的NMC811电池在4.6 V的高截止电压下工作，在1C下循环500次后可提供145.1 mAh/g的放电比容量。这项工作为高压阻燃安全电解质的研究提供了视角。

https://doi.org/10.1021/acsaem.5c01285

JCIS：构建高效硅/碳负极的新策略：化学预锂化和电解液后处理

湖北大学刘建文团队将Si/C负极在1 M的锂菲咯啉/2-甲基四氢呋喃（Li-Phe/2-MTHF）溶液中进行预锂化处理，并随后用含有二氟双草酸硼酸锂（LiDFBOP）的商业电解液进行后处理。PSi/C-L0.5是通过残余的Li-Phe/2-MTHF与含有0.5 wt% LiDFBOP的商业电解液之间的反应生成的，其表面形成了一层人工SEI膜，该膜不仅含有适量的LiF，还富含Li₂C₂O₄和Li₃P。其中，LiF和Li₂C₂O₄确保了SEI膜的稳定性，同时Li₃P和LiF的协同作用提高了其锂离子传输动力学。因此，PSi/C-L0.5的初始库仑效率达到了92.50%，在0.5 A/g的电流密度下循环100次后几乎没有容量衰减。此外，在1 A/g的电流密度下，其容量在近500次循环后仍能稳定保持在约270 mAh/g，容量保持率达到了令人印象深刻的97.8%，显著优于未经处理的Si/C。本研究为构建具有稳定结构和高锂离子传输动力学的SEI膜提供了新的方向。

https://doi.org/10.1016/j.jcis.2025.02.136

SPT：通过高级氧化法实现废旧富镍阴极的高效选择性浸出和直接再生

湖北大学刘建文团队研究了使用高级氧化剂过硫酸铵（NH4）2S2O8从废NCM中选择性浸出锂，然后进行回收和再利用。通过优化浸出条件，浸出效率和锂的选择性分别达到100%和98.26%，从而回收碳酸锂锂Li2CO3。将回收的Li2CO3与选择性浸出残渣结合，通过高温固相合成合成再生NCM。电化学性能测试表明，再生的NCM材料表现出优异的充放电特性和循环稳定性，验证了这种回收过程的可行性和有效性。研究为废旧NCM电池正极材料的短流程、全量回收提供了理论基础，具有显著的环境和经济效益。

https://doi.org/10.1016/j.seppur.2024.131366

AFM：调控能带结构和自旋态诱导的电子构型以实现高效的硫氧化还原反应

湖北大学刘建文\深圳大学王任衡等设计了具有高氧空位浓度的无定形ZnAl2O4（简称A -ZnAl2O4）。实验和理论分析证实，Zn四面体位充分暴露，由于低配位数和无序结构实现了窄带隙和高自旋态，催化活性显著增强。电子传递效率的提高和反应能垒的降低加速了LiPSs的多相转变，在4C的高电流密度下，800次循环后的容量保持率达到93.9%，且高硫负载为4.5 mg cm−2，贫电解质为8 μL mg−1的软包电池具有高的放电容量和稳定的循环性能。本研究破译了调制电子结构的非晶化，以实现增强的电催化活性，为设计独特的原子尺度带结构和多功能电催化剂的自旋态提供了一般策略。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202417730

Chem. Sci.：实现钠电池超长循环的电解液

湖北大学刘建文教授团队提出在钠离子电池电解液中引入一种酸酐添加剂用于成膜，该添加剂作为共溶剂能够拓宽醚类溶剂的电压窗口，并促进正极上的成膜过程。即在基础电解液NaPF₆ + DME中添加共溶剂VC和2 wt%的GA添加剂后，不仅电压窗口得到提升，还实现了在正负极双电极上的成膜，从而使钠离子电池展现出良好的循环稳定性。这一优异性能主要归因于在VC和GA的共同作用下，电解液同步在正极和负极上形成了致密且均匀的CEI和SEI膜，从而大幅减少了双电极上的副反应，实现了电池的长期稳定运行。

https://doi.org/10.1039/D4SC06492E