中国科学院化学研究所高分子物理与化学实验室研究员刘冰团队在环状胶粒的合成、自组装和功能材料发展方面取得了系列进展。该团队为发展环基胶体材料，将“patchy模版合成”策略推广到液滴模版，利用液滴特殊的保护作用与稳定能力，发展了一种选择性生长新方法，实现了多种材料特别是碳环100%无粘连聚集的高效合成，并将胶体碳环用于构建锂氧电池的自支撑电极。研究表明，该工作合成的碳环显示了较强的过氧化锂沉积活性。特别是，构建的碳环电极所具有的大孔通道极大促进了锂氧电池中的离子传输和气体扩散，提升了电池的电化学性能，首圈放电比容量高达20658 mAh/g。他们进一步通过直接观察放电过程中过氧化锂在碳环上的成核、生长及其随锂盐浓度的动态演化过程，理解了碳环电极体系高放电比容量的微观机理。该工作为构建多层次多孔电极在电催化和电化学储能中的应用提供了新途径。相关研究成果发表在《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）上。