电池顶刊

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武培怡Joule：具有非凡韧性和高功率密度的双网络热电池

热电池在持续收集废热为无处不在的电子设备供电方面具有巨大潜力，但它们的集成受到泄漏风险和液态电解质机械性能差的阻碍。尽管已经引入了一些物理交联网络来制备无泄漏准固态热电池，但它们…

2023年11月3日
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清华&阿贡Nat. Commun.：原位观察锂化石墨负极的热驱动降解和安全问题

石墨是一种用于可逆锂存储的强大宿主，使首个商业上可行的锂离子电池成为可能。然而，锂化石墨的热降解途径和安全隐患仍然难以捉摸。清华大学欧阳明高院士、美国阿贡国家实验室Khalil …

2023年11月3日
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汪国秀/朱俊武Nat. Commun.：碱金属电池中阴阳离子迁移的原子尺度调节

阴离子和阳离子在原子尺度上的调控在基于膜的分离技术中具有重要意义。离子传输调节技术也可以在开发高性能碱金属电池（例如碱金属硫和碱金属硒电池）方面发挥关键作用。这些电池存在碱金属离…

2023年11月3日
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刘永畅Angew：MoS2的分子工程助力高性能水系锌离子存储

MoS2基正极的水系储锌行为主要依赖于边缘位置的离子（脱）嵌入，但受到非活性基面的限制。北京科技大学刘永畅等人提出了一种基于结构缺陷制造和氧掺杂的原位分子工程策略，以使MoS2（…

2023年11月3日
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刘永畅Angew：MoS2的分子工程助力高性能水系锌离子存储

MoS2基正极的水系储锌行为主要依赖于边缘位置的离子（脱）嵌入，但受到非活性基面的限制。北京科技大学刘永畅等人提出了一种基于结构缺陷制造和氧掺杂的原位分子工程策略，以使MoS2（…

2023年11月3日
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陈人杰/谢嫚AM：氮掺杂石墨烯超薄表面涂层实现稳定锌负极

由于高体积容量和低氧化还原电位，锌（Zn）金属被认为是水系锌离子电池（AZIB）一种非常有前景的负极。然而，严重的枝晶生长破坏了电极/电解质界面的稳定性，并加速了副反应的产生，最终…

2023年11月3日
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南开/卧龙岗ACS Energy Lett.：离液阴离子和快速动力学正极实现低温水系锌电池

在低温下运行是一个巨大的挑战，阻碍了水系电池在零度以下的实际应用。低温下电解液冻结和正极容量有限是主要原因。南开大学梁静、澳大利亚卧龙岗大学Shulei Chou等人报道了低温水…

2023年11月3日
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陆盈盈ACS Energy Lett.：定制电解液通过界面保护实现实用的锂硫电池

具有“固相”机制的硫正极，硫化聚丙烯腈(SPAN)，为Li-S全电池找到了一条新途径来协调能量密度和循环性之间的矛盾。不幸的是，SPAN正极的优越性仅在碳酸酯基电解液中得到支持（…

2023年11月3日
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Angew：液体电解质介电常数的化学起源和变化的原子洞察

介电常数是液体在调节溶质-溶剂相互作用和溶剂化微观结构方面的关键物理化学参数。清华大学张强等人通过分子动力学模拟研究了液体电解质的介电常数随温度和电解质组成的变化。研究发现，由…

2023年11月3日
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张强/闫俊/王倩AEM：利用氧空位和异质结构实现MoO3大容量和动力学加速的锂存储

三氧化钼(MoO3)作为著名的锂离子电池(LIBs)转换型负极，最近引起了人们的浓厚兴趣。然而，长期充放电过程中较差的倍率性能、缓慢的反应动力学和快速的容量衰减严重阻碍了大规模的商…

2023年11月3日

犹他州立大学李刚Angew：钴肟基金属自由基催化：合成环丙烯和噁唑的通用策略
2025年3月27日
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金属自由基催化（Metalloradical Catalysis, MRC），主要以金属卟啉配合物为代表，已成为调控自由基反应和拓展其合成应用的有前景的策略。

基于此，2025年3月26日，犹他州立大学李刚等人在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Cobaloxime-Based Metalloradical Catalysis: A Versatile Strategy for the Synthesis of Cyclopropenes and Oxazoles》的研究论文。

在此，作者通过金属自由基催化（MRC），开发了一种高效的催化方法，用于炔烃的自由基[2+1]环丙烷化和腈的自由基[3+2]噁唑烷环化反应，反应底物为α-芳基重氮乙酸酯。

钴肟（Cobaloxime）在温和条件下，对炔烃的金属自由基[2+1]环丙烷化和自由基[3+2]噁唑烷环加成反应表现出良好的催化效果。

这些反应展示了广泛的底物耐受性，能够实现克级转化以及药物化合物的合成。

该研究结果突显了钴肟催化环加成反应在有机合成中的巨大潜力，并拓展了金属自由基体系在催化领域的应用范围。

Cobaloxime-Based Metalloradical Catalysis: A Versatile Strategy for the Synthesis of Cyclopropenes and Oxazoles,Angew. Chem. Int. Ed.,2025.https://doi.org/10.1002/anie.202500667
中南民族大学Nature子刊：MgO纳米簇在C=N键有机氮化合物还原偶联合成中的意外活性
2025年3月27日
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硝基化合物与醇的还原偶联是一种用于构建有机氮化合物中C=N键的可持续方法，但由于醇中α-Csp³-H键的惰性以及C=N键对加氢的敏感性，这一过程面临挑战。

基于此，2025年3月26日，中南民族大学张泽会、孙杰、中国科学院大连化学物理研究所慕仁涛等人在国际知名期刊Nature Communications发表题为《Unexpected activity of MgO nanoclusters for the reductive-coupling synthesis of organonitrogen chemicals with C = N bonds》的研究论文。

在此，作者报道了超细碱土金属氧化物MgO纳米簇（尺寸为0.9±0.3 nm）表现出的惊人催化活性，其能够高效活化α-Csp³-H键，促进转移加氢反应，以高至优异的产率（86-99%）合成含有C=N键的高附加值化学品。

对照实验和表征结果表明，MgO中的氧空位（Ov）和局部Mg环境（Mg-O键）在底物吸附和活化过程中起着关键作用，通过底物的负电荷氧原子与MgO纳米簇中Ov位点之间的电子相互作用实现。

理论计算进一步证实，氧空位显著降低了乙醇中α-Csp³-H向硝基苯中硝基转移氢原子的能垒（29.3 kcal/mol对比52.9 kcal/mol），而这一过程是还原偶联反应中具有最高能垒的速率决定步骤。

作者的方法不仅为合成含有C=N键的有机氮化合物提供了一种高效且可持续的途径，还激发了对主族元素催化剂的探索，使其成为过渡金属和贵金属催化剂在有机转化中的替代品。

Yuan, Z., Han, B., Liu, B. et al. Unexpected activity of MgO nanoclusters for the reductive-coupling synthesis of organonitrogen chemicals with C = N bonds. Nat Commun 16, 2963 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-58222-6
广东工业大学李成超、叶明晖AM：基于氨基酸类似物的界面吸附层，可实现长寿命水性锌碘电池的双重稳定性
2025年3月27日
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水系锌碘（Zn–I₂）电池因低成本和高安全性，被认为是大规模储能的有前途的候选者。

然而，它们的商业应用受到锌腐蚀和碘电极多碘穿梭的阻碍。

基于此，2025年3月26日，广东工业大学李成超、叶明晖等人在国际知名期刊Advanced Materials发表题为《Interfacial Adsorption Layers Based on Amino Acid Analogues to Enable Dual Stabilization toward Long-Life Aqueous Zinc Iodine Batteries》的研究综述。

在此，通过使用电解质添加剂的策略，构建了基于N,N-二羟乙基甘氨酸（BHEG）的界面吸附层，以稳定锌负极并减轻多碘穿梭。

BHEG中的三级胺（N(CH₂)₃）和羧基（─COO⁻）基团可逆地捕获H⁺，并动态中和OH⁻离子，有效缓冲了锌金属负极的界面pH，抑制了析氢反应。

此外，BHEG吸附层能排斥锌界面处39.3%的H₂O分子，形成“缺水”的内赫尔姆霍兹平面，防止锌腐蚀。重要的是，BHEG中的N(CH₂)₃基团还能抑制碘电极处的多碘穿梭，对I⁻、I₂和I₃⁻的吸附能分别为-0.88、-0.41和-0.39 eV。

得益于这些优势，锌碘电池在高碘电极质量负载（≈21.5 mg cm⁻²）下，可实现2.99 mAh cm⁻²的高面积容量和2000次循环的长循环寿命。

Interfacial Adsorption Layers Based on Amino Acid Analogues to Enable Dual Stabilization toward Long-Life Aqueous Zinc Iodine Batteries,Advanced Materials,2025.https://doi.org/10.1002/adma.202420221
中国科学院大连化学物理研究所刘中民、魏迎旭、叶茂JACS：甲醇制烯烃（Methanol to Olefins，简称MTO）：理解并调控动态复杂催化
2025年3月27日
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甲醇转化为烃类的研究与开发已有40多年的历史。

过去的四十年见证了甲醇制烯烃（MTO）的基础研究和工业流程开发的相互促进以及连续突破，表明MTO是一个极具动态性、复杂的催化体系。

基于此，2025年3月26日，中国科学院大连化学物理研究所刘中民、魏迎旭、叶茂等人在国际知名期刊Journal of the American Chemical Society发表题为《Methanol to Olefins (MTO): Understanding and Regulating Dynamic Complex Catalysis》的研究论文

本综述总结了中国科学院大连化学物理研究所在动态、复杂的MTO反应体系的反应机理和流程工程的持续研究中的努力和成就。

它阐明了关于MTO反应动态演变的本质以及扩散、反应和催化剂（积炭修饰）之间相互作用机制的基本化学问题，这些对于技术开发和流程优化至关重要。

通过整合MTO的化学原理、反应-扩散模型以及积炭形成动力学，实现了基于机理和模型的工业流程调控。

对化学和工程的深入理解促进了MTO催化剂和流程的持续优化和升级。

Methanol to Olefins (MTO): Understanding and Regulating Dynamic Complex Catalysis,J. Am. Chem. Soc.,2025.https://doi.org/10.1021/jacs.4c12145
韩国高丽大学AEM：用于锂电池的磷基阻燃电解液
2025年3月27日
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对高性能储能系统的需求不断增加，促使人们高度关注锂离子电池（LIBs）电解液的开发，因为它们具有高能量密度和循环稳定性。

有机电解液由于其高离子导电性和宽电化学稳定性，在提升电池性能方面发挥着关键作用。

然而，它们的易燃性和挥发性带来了严重的安全风险，包括热失控和火灾隐患。

基于此，2025年3月26日，韩国高丽大学Seung-Ho Yu等人在国际知名期刊Advanced Energy Materials发表题为《Phosphorus-Based Flame-Retardant Electrolytes for Lithium Batteries》的研究论文。

为了解决这些问题，对阻燃电解液的研究正在推进，特别是基于氟（F）和磷（P）的化合物。

基于氟的阻燃剂通过自由基清除机制中断火焰传播，但需要高浓度才能有效，这导致成本增加并对电解液性能产生不利影响。

相比之下，基于磷的阻燃剂具有独特的优势，包括低毒性、减少烟雾产生以及高热稳定性和化学稳定性。

这些特性使得基于磷的添加剂在较低浓度下就能发挥作用，从而最小化其对成本和电解液性能的影响。

本综述强调了基于磷的阻燃添加剂的多样化结构，探讨了它们的特性、机制以及对电池性能的影响，同时提出了未来发展方向，以开发下一代材料，提高LIBs的安全性和稳定性，为防火、高性能储能解决方案铺平道路。

Phosphorus-Based Flame-Retardant Electrolytes for Lithium Batteries，Adv. Energy Mater.，2025. https://doi.org/10.1002/aenm.202500587