专栏名称: 能源学人

能源学人致力于打造最具影响力的知识媒体平台！ “能”（Energy）涉及化学、生物、信息等与能相关的前沿科技领域； “源”（Nature）即通过现象探究事物本质，科学化深层次解析问题。

《Nature Nanotechnology》编辑部发声：电池研究中的电化学术语“雷点”不能踩！

能源学人 · 公众号 · · 2024-12-17 14:10

正文

理解和采用适当的电化学语言将促进具有不同科学背景的电池研究成员之间的建设性合作。在当代人类社会中，采用一种共同的科学语言可以节省金钱、资源和生命。正因为如此，在科学、技术、工程和数学（STEM）的学术研究中，学生们首先学习的就是基本术语。这使他们能够有效地与其他科学家沟通。例如，在化学中，学生们学习如何识别和识别钴（即Co）的元素符号以及这与一氧化碳（即CO）的分子公式有何不同。这个基本的例子突显了在STEM学科中使用准确和精确的术语和符号的重要性。

然而，电化学并不总是如此，它通常被认为是化学的一个小众分支。实际上，尽管电化学结合了化学和电学来研究不同的电化学行为，但与化学的其他领域相比，基本术语或符号的普及知识常常缺乏。

在此，《Nature Nanotechnology》编辑部强烈支持使用国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）推荐的适当科学术语和符号，IUPAC是全球公认的化学术语、命名法、符号和定义的权威机构。因此，在出版前编辑过程中更加关注正确术语的使用。通过这样做，希望为电化学科学和技术创造一种共同和共享的语言，以促进当前跨学科研究和发展。

相关研究成果以“ The importance of basic electrochemistry terminology in the era of interdisciplinary battery research ”为题发表在 Nature Nanotechnology 上。

这些方面可能源于电化学被视为化学的一个多学科分支，不同背景的研究人员独立地在特定主题上工作。因此，缺乏跨学科的焦点，即研究人员依赖共享知识，成为了采用共享术语或符号的主要障碍。结果就是，如今电化学在学术层面上也不是特别广泛地教授，尽管“电化学真的改变了化学”并且“极大地扩展了化学的范围”。

一、“anode”和“cathode”

电化学能量存储研究，尤其是电池研究，是受这种缺乏严格使用适当术语和符号影响最大的领域之一。一个简单的例子是广泛使用“anode”和“cathode”这两个术语来分别描述负极和正极。对于可充电电池来说，正极在电池放电时是阴极，在电池充电时是阳极。同样，负极在电池放电时是阳极，在电池充电时是阴极。尽管IUPAC强烈建议使用正极和负极这两个术语，但大多数关于可充电电池的研究在充放电过程中都采用了阳极和阴极这两个术语。

二、“potential”和“voltage”

另一个例子是围绕“potential”和“voltage”这两个术语的混淆。许多从事电池研究的研究人员交替使用这些术语。然而，IUPAC定义并建议使用特定的术语，如“electrode potential”或“applied potential”（以区分电势是如何测量的），并反对使用“voltage”这个术语。

三、能量密度

还有一个有趣的例子是，研究文章报道单个电极的能量含量，尽管这违反了电化学的一个基本规则，即电化学系统中至少需要两个电极才能发生氧化还原反应。令人惊讶的是，使用最合适的术语和符号来传达电池研究进展仍然是电池会议提问环节的辩论话题。

这些例子显示了电池研究人员使用包含正确术语和符号的共同基本语言的重要性。这一点现在尤其相关，因为来自不同背景的各种科学家（例如，化学、物理、工程、生物学、晶体学和数据科学）正在应用电化学知识来加速人类活动的脱碳。电化学系统众多且复杂，如果不使用共同的语言，就有描述和报告相同科学观察结果的不同风险，从而危及推进知识的努力。

【文献信息】

The importance of basic electrochemistry terminology in the era of interdisciplinary battery research. Nat. Nanotechnol. 19, 1757 (2024). https://doi.org/10.1038/s41565-024-01844-6

中山大学孟跃中、肖敏团队AEM：半互穿网络电解质用于高电压锂金属电池

2024-12-16

陈根教授Energy Lab：快速去溶剂化以及抗还原电解质实现高性能锂金属电池

2024-12-16

有机正极电解质界面实现4.8V钴酸锂

2024-12-16

北理工吴锋院士/刘琦研究员EnSM：低成本、全天候Alluaudite型Na2+2δFe2-δ(SO4)3钠离子电池正极材料

2024-12-16

武汉理工尤雅教授、韩进教授ACS Energy Lett.：水系电解液宽电压窗口设计助力超长寿命水系钠离子电池

2024-12-16

云南大学王毓德&德国卡尔斯鲁厄理工学院AEM：高效合成水系锌金属电池钒基正极材料

2024-12-16

《Nature Nanotechnology》编辑部发声：电池研究中的电化学术语“雷点”不能踩！

正文

请到「今天看啥」查看全文