8月26日，我院杨乐团队与厦门大学陈嘉嘉教授、拉夫堡大学Wen-Feng Lin教授合作在《Angewandte Chemie International Edition》在线发表了题为“Solar-driven Redox-catalysed Direct Alcohol Fuel Cells”的研究论文。

直接醇燃料电池以甲醇、乙醇等液体醇为燃料，具有能量密度高、储运便捷、使用安全等优势，在移动电源和分布式能源领域具有广阔的应用前景。然而，在传统体系中，阳极醇氧化反应和阴极氧还原反应均高度依赖铂基催化剂，不仅成本高，而且催化剂容易受到反应中间体和跨膜醇的毒化。即使采用低浓度醇进料，跨膜醇仍会在阴极引发混合电位，从而降低电池效率和长期稳定性。

这些瓶颈本质上源于传统电池将燃料转化、电子转移和氧气活化集中在复杂的多相界面上。团队由此提出一个不同的思路：借助可循环再生的有机分子氧化还原电对2,7-AQDS和4-OH-TEMPO，将反应在空间和时间上解耦，让光能参与燃料氧化，并让电极只承担快速、可逆的介体再生过程。

该研究重新构建了直接醇燃料电池中的反应界面和能量转换路径：太阳光首先驱动均相介体完成醇氧化，随后2,7-AQDS电对在碳电极上快速再生并释放电能；阴极则通过TEMPO自由基/氮氧化物介导循环实现氧还原。通过这种空间—时间解耦策略，体系同时绕开了贵金属依赖、醇跨膜中毒和三相界面动力学缓慢等长期难题。该策略也为粗醇、生物质衍生醇等低成本液体燃料的直接利用，以及可再生能源与电化学系统的耦合提供了新的研究框架。

西南大学化学化工学院杨乐、厦门大学张志林和剑桥大学Xiao Lin为该文章的共同第一作者。厦门大学陈嘉嘉教授、拉夫堡大学Wen-Feng Lin教授为共同通讯作者，西南大学化学化工学院为第一完成单位，这项工作得到了国家自然科学基金项目（22502159）和重庆市自然科学基金（CSTB2025NSCQ-GPX0484）的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1002/anie.4885694