近年来，具备独特物理化学性质的二维纳米材料及其在能源方面的应用受到了研究人员的广泛关注。通过不同的物理和化学设计策略建立的相结构是实现独特物理化学性质的主要原因。对二维能源纳米材料的相结构和真实反应机理进行具体分析离不开关键的表征方法，这些方法需能够提供尽可能多的有价值的信息。

近日，我校国家同步辐射实验室宋礼教授课题组讨论了同步辐射表征技术在材料相工程和能源应用研究中的关键作用，主要涉及具备本征缺陷、原子掺杂、插层和异质界面等的二维纳米材料。在此基础上，其着重介绍了基于同步辐射的多谱学技术在揭示二维材料的本征物相和结构方面的作用。更进一步地，介绍了基于同步辐射的各种原位表征方法在解析二维能源纳米材料结构演变和反应机理方面的作用。最后，总结和展望了二维能源纳米材料和同步辐射光源及其集成技术的未来发展前景。相关内容发表在国际顶尖综述类期刊《化学评论》上。论文第一作者为国家同步辐射实验室何群特任副研究员，宋礼教授为论文的唯一通讯作者。

图.二维材料相结构及其同步辐射谱学表征方法示意图

近年来，宋礼教授课题组依托同步辐射大科学装置，针对电化学能源储存与转化中的精准表征问题，研制了多种在线实验平台和数据分析新方法，实现了同步辐射多技术的联用，从原子、电子和离子等层面上揭示了电化学能源储存与转化过程和工作机制，取得了一系列科研成果（Nat. Commun.2023, 14, 3776;J. Am. Chem. Soc.2023, 145, 10681;PNAS2023, 120, e2217208120;Adv. Mater.2022, 34, 2110604;J. Synchrotron Rad.2022, 29, 1065;Adv. Mater.2021, 33, 2101015;Energy Environ. Sci.2021, 14, 906;Adv. Mater.2020, 32, 1906972;Angew. Chem. Int. Ed.2020, 59, 3033）。

该论文得到了科技部重点研发计划（2020YFA0405803，2022YFA1504104，2022YFA1605400）、国家自然科学基金（12225508，U1932201，22208336）、中央高校基本科研业务费专项资金（WK2310000111）、安徽省自然科学基金（2108085QA31）等项目的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.3c00389

（国家同步辐射实验室、科研部）