近日，我校张晓萍副教授团队在国际期刊《Talanta》发表题为《Research advances in in situ electrochemistry–nuclear magnetic resonance technology》的综述论文。该论文系统梳理了原位电化学 核磁共振（EC NMR）联用技术的发展历程、装置构型、技术瓶颈与前沿应用，对该领域现存关键问题进行剖析并展望未来发展方向，为电化学过程分子机理解析、能源电催化体系原位表征提供重要参考与理论指引。
原位电化学 核磁共振联用技术是将电化学控制与核磁共振谱学检测有机结合的前沿表征手段，被誉为解析电化学反应 “分子密码” 的重要工具。该技术可在真实电化学工作条件下，实现对电解液组分、界面中间体、离子迁移演化的无损、实时分子水平观测，能够捕捉传统非原位表征手段极易丢失的瞬时反应信息，在电催化、储能电池、电化学合成等研究领域具备不可替代的研究价值。面向新型储能与电催化快速发展的需求，如何突破装置兼容难题、提升检测灵敏度与谱图分辨率，实现复杂电化学界面动态过程精准解析，是当前电化学表征领域亟待解决的关键技术命题。
为系统总结该方向的技术积淀与发展困境，研究团队从硬件装置设计入手，分类归纳了不同构型原位EC NMR电解池、核磁探头的设计思路与适用场景，剖析导电电极材料引入核磁检测区域带来的磁场畸变、谱线展宽等核心技术难题，对比各类方案的优势与局限性。论文系统归纳了该技术在原位电化学装置演变、电催化反应中间体识别、反应路径追踪等方向的典型研究案例，梳理该技术如何助力揭示离子输运、界面吸附、反应转化等微观机制。
综述进一步指出，当前原位EC NMR技术仍然面临检测灵敏度不足、高活性界面物种捕获困难、多相复杂体系信号解析难度大等现实挑战。硬件创新、脉冲序列优化、同位素标记策略、多技术交叉联用，将成为破解现有技术短板的重要路径。同时论文预判，随着硬件设备持续迭代，原位EC NMR技术有望进一步拓展到复杂实际工况体系，助力钙钛矿电池、二氧化碳电还原、储能器件等关键体系机理突破，推动新型电化学功能材料与器件的理性设计开发。
我校张晓副教授为论文第一作者和通讯作者。相关研究得到国家自然科学基金(22462007)等项目支持，也是清洁能源材料与技术校级国际科技合作实验室、海洋先进光电功能材料海南省国际联合研究中心的代表性综述成果之一。
题目:Research advances in in situ electrochemistry–nuclear magnetic resonance technology
期刊:Talanta
DOI: 10.1007/s10008-011-1453-1