一项关于绿氨规模化生产的技术突破，为新能源领域带来了颠覆性变革。研究团队在常温常压连续流条件下，成功构建了高电流密度与高能效的稳定电合成氨体系，首次实现了100mA cm⁻²电流密度下21%的能量效率，为传统高污染合成氨工艺提供了绿色替代方案。
传统哈伯—博施法合成氨依赖化石能源，需在400-500℃高温和200-300个大气压下运行，每年产生全球约2%的碳排放。尽管锂介导电化学还原技术被视为绿色转型方向，但此前受制于电极表面固体电解质界面（SEI）的离子传导瓶颈，氨分电流密度长期低于8mA cm⁻²，高压间歇电解的能效仅3%，工业化进程停滞不前。
研究团队通过功能分层SEI结构（DDLA）的创新设计，突破了这一技术壁垒。该结构由LiF外层、Li₂CO₃离子传导层与Li₃N界面层组成，形成多层级离子传输通道。这种设计使锂离子传输效率提升两个数量级，显著降低去溶剂化与迁移能垒，同时将析氢副反应抑制率提高至90%以上，从根本上解决了高电流密度下的界面失稳问题。
实验数据显示，新体系在100mA cm⁻²电流密度下，法拉第效率达98%，能量效率21%，并可连续稳定运行50小时。这一成果标志着锂介导电合成氨技术向工业化连续生产迈出关键一步。与传统工艺相比，该体系在常温常压下运行，能耗降低60%以上，且原料仅需水和氮气，彻底摆脱对化石能源的依赖。
该研究的界面设计原理与离子传输机制具有跨领域应用价值。在电化学固氮领域，可提升氮气还原反应的选择性；在金属空气电池中，能优化氧还原反应动力学；对固态电池的界面稳定性改进亦提供重要参考。目前，团队正与产业界合作推进中试装置建设，预计三年内完成百吨级示范线搭建。
