在传统钠离子电池中，通常认为只有 Na⁺ 在层状正极中可逆嵌入/脱出，电解液溶剂只负责在液相中配位和传输。香港城市大学 刘琦 团队发表于 Nature Energy 的这篇工作提出了不同的反应图景：在 diglyme 电解液中，溶剂分子可以在高电压下可逆嵌入层状锰基正极，并改变层间扩散环境，从而提升超快充条件下的 Na⁺ 迁移和主体氧化还原动力学。

很多材料文章现在要发到顶刊，光有性能结果已经不够了。尤其是做膜材料、界面材料这类工作时，把机理用理论计算讲清楚，几乎已经成了必不可少的一步。实验可以告诉你“结果变好了”，但如果想进一步说明“为什么会变好、结构变化到底带来了什么、这个机制是不是可信”，往往还是要靠理论计算把这条逻辑链补完整。

界面水是电催化中反应的核心基础。今天本文想介绍一篇界面水领域经常会被反复提到的经典工作——李剑锋教授团队于 2021 年发表在 Nature 上的文章。文章把视角放在 HER 条件下的单晶 Pd 表面界面水 上，创新性地把 原位 SHINERS 拉曼、单晶电化学和理论计算 放在一起，首次在实际反应电位下直接看到界面水从无序到有序的结构变化，并进一步把这种变化和 Na⁺ 的界面作用、水解离过程以及 HER 活性联系起来。

上一篇我们介绍了一篇界面水领域的经典工作——李剑锋教授团队发表于 Nature 的文章，发现了负电位下界面的Na⁺ 水合水（Na·H₂O）比例增加，使得HER活性提升。本文继续沿着这个方向，介绍另一篇界面水方面的经典文章：陈胜利教授团队2022年发表于Nature Catalysis 的工作，一作为李朋。和前一篇文章相比，这篇文章把重点放在了氢电催化的 pH 效应上，解释了为什么碱性条件下，HER/HOR 动力学更慢。

理论计算常常能得到很多关键信息，但这些信息通常分散在结构、轨道、态密度等结果里，读起来并不直观。把这些结果进一步整理成一张让读者一眼看懂的机理图，是高水平文章非常重要的一步。新加坡国立大学薛君民团队于 2022 年发表于 Nature 的这篇文章，就很好地展示了这个过程。作者根据NiO₆ ↔ NiO₄ 几何转变、轨道变化和反应能量等理论计算结果，整理出了一张清晰易懂的 OER 新机制示意图。今天我们就来讲解一下这张机理图是怎样从理论计算结果一步步得到的。

过去做锂硫、锂氧这类体系，大家更习惯用吸附能、反应能垒、自由能这些热力学指标去筛催化剂。但真正把反应卡死的，往往不是第一步反应能不能发生，而是 Li₂S₂、Li₂O₂ 这类绝缘固相中间体堆起来以后，把电子传输堵住了，导致后续反应越来越难继续。