刚拿下2026年首篇Cell，上海交通大学合作拿下2026年首篇Nature

室温钠-硫(Na-S)电池为传统锂(Li)系统提供了可持续的储能解决方案，因为其元素丰度和理论电化学性能较高。然而，它们的实际应用受到低放电电压和对大量过量Na金属阳极的需求的严重阻碍。

2026年1月7日，上海交通大学孙浩、复旦大学彭慧胜共同通讯在Nature在线发表题为“High-voltage anode-free sodium–sulfur batteries”的研究论文。该研究报告了一种3.6 V级Na–S电池，采用高价硫/四氯化硫(S/SCl₄)阴极化学和无阳极配置。

另外，2026年1月5日，上海交通大学医学院附属胸科医院王佳谊研究员、德州大学西南医学中心唐道林教授、法国索邦大学 Guido Kroemer、广州医科大学附属第三医院柳娇研究员等合作在Cell 在线发表题为“Extracellular GPX4 impairs antitumor immunity via dendritic ZP3 receptors”的研究论文，该研究确定了抑制铁死亡免疫原性的调节轴。

2026年1月2日，上海交通大学曹骎及张飞共同通讯在Cell 在线发表题为“Structure of pancreatic hIAPP fibrils derived from patients with type 2 diabetes”的研究论文，该研究测定了从三例T2D供者手术切除的胰腺中提取的hIAPP原纤维的冷冻电镜（cryo-EM）结构。这些原纤维表现出均匀的形态，包括两个对称的原丝，包含hIAPP残基2-37，并采用Ω形状折叠。胰腺hIAPP原纤维的结构不同于体外形成的原纤维。在胰腺hIAPP原纤维中观察到额外的密度，表明配体结合可能在T2D的发病机制中发挥重要作用。总的来说，该研究揭示了病理性hIAPP原纤维的原子结构，有助于探索T2D的治疗和机制。

对可持续且经济高效的储能的需求不断增长，推动了室温钠硫电池的发展。然而，它们的实际应用受到了电池阴极和阳极的挑战性化学物质的阻碍。例如，阴极处的S/Na₂S转化反应产生相对于Na/Na⁺小于1.6 V的有限放电电压，这比当前Li和Na电池的阴极所获得的电压低得多。此外，在阳极使用大量的钠金属，通常超过常规Li和Na电池的几十倍，破坏了成本效益和安全性，同时牺牲了可用的能量和功率密度。

S₈分子既可以被还原成S₂，也可以被氧化成更高价态，如S⁴⁺。高价S⁰/S⁴⁺氧化还原化学提供了大约3.6 V的高得多的放电电压。然而，由于其巨大的氧化能垒和不匹配的阴离子配体，该反应对于室温Na–S电池仍然是不可实现的。

基于可逆S/SCl₄转换的阴极化学（图源自Nature）

该研究报告了基于高价S/SCl₄阴极化学的高压无阳极Na–S电池，克服了室温Na–S电池在放电电压、能量密度和倍率性能方面的限制。机理研究表明，优化的氯铝酸盐电解质中的二氰基酰胺阴离子在开启S/SCl₄阴极化学以及增强阳极镀钠/退钠可逆性方面起着至关重要的作用，它们共同实现了具有优异电化学性能和实用性的高压无阳极Na–S电池。这些电池可以按比例增加到Ah级，估计成本为每千瓦时5.03美元(比目前的Na电池低一至两个数量级)，并进一步推广到可穿戴应用的纤维电池。该发现为重塑当前由S⁰ /S²阴极化学和过量碱金属阳极主导的碱金属硫电池提供了一种有前途的方法，为低成本、可持续和高性能的储能解决方案开辟了一条新途径。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-09867-2