电池顶刊

电池顶刊

清华大学何向明/徐宏AFM：捕水MOF实现富镍电池的稳定循环

富镍（Ni）正极材料使用大量镍而不是钴（Co），同时还能提高电池电压，因此是开发高能量密度电池的代表性材料。然而，富镍电池容易发生镍浸出和性能下降；稳定的循环需要严格控制电解液中的…

2023年11月1日
电池顶刊

IF大于34！这所双一流大学，迎来首篇Nature Reviews Chemistry！

成果简介采用固态电解质代替易燃液体电解质的全固态电池(ASSBs)，由于其固有的安全性和能量密度的提高，被认为是最有前途的下一代电化学储能设备之一。一类含卤素的固体电解质由于具有…

2023年11月1日
电池顶刊

无限遐想！Advanced系列能源转换与存储类封面大赏（7月第4期）

解说头版文章品味智慧之光纵使揽胜四方我自封面大赏 ——编语锂金属电池韩国高丽大学（Korea University）Seung-Ho Yu教授与Ji Hyun Um博士综…

2023年10月31日
电池顶刊

扬眉吐气！Nature惊呼中国空间站要做1000个科学实验，满屏的羡慕！

经过多年的技术积累和不懈奋斗，中国已经建设出了自己的空间站，并且中国航天员出舱也取得了圆满成功。而国际空间站过几年也即将退役，届时，中国空间站将成为太空中人类唯一的空间站。因此很多…

2023年10月31日
电池顶刊

精彩！哈工大博士从沉迷手游到逆风翻盘，把自己的经历写成国家自然科学基金申请书……

报告正文（一）立项依据与研究内容 1. 项目的立项依据（1）研究的背景和意义上一次的“专利”中，错把力学当材料，看到课程设置人都傻了，数理废小姐姐把自己的经历写成“专利”&#…

2023年10月31日
电池顶刊

Joule：固态电池实用化必须考虑到应力的变化

与商用锂离子电池相比，固态电池（SSB）有望提高能量密度和安全性，近年来研究界日益增长的兴趣，使性能得以迅速提高。然而，全固态电池环境导致转换机制不同于具有液体电解质的传统电池，了…

2023年10月31日
电池顶刊

眼见为实！王崇民等人Nature Nanotechnology：冷冻电镜揭示Si容量损失原因

SEI是在电极表面形成的一层界面，是电池中电化学反应的重要组成部分，对电池的稳定性起着至关重要的作用。活性材料，尤其是那些有极高能量密度的材料，如硅(Si)，常常不可避免地接受大量…

2023年10月31日
电池顶刊

Nature子刊：为什么性能好？因为你从没见过的正极中间相

由于金属锌具有高容量，可以作为阳极并使用不可燃水溶液作为电解质，水系锌离子可充电电池在过去几年引起了广泛的关注。特别是，最近的研究表明，以V2O5和其他钒基氧化物作为正极材料，在水…

2023年10月31日
电池顶刊

三单位联发Nature nanotechnol.: 冷冻电镜立功！揭示SEI向Si负极内部的逐渐生长导致容量衰减

固体电解质中间相（SEI）是在电极表面形成的一层界面，对于锂离子电池中的电化学反应和稳定性至关重要。活性材料，尤其是那些具有极高能量密度的材料，如硅 (Si)等，在离子嵌入和脱出时…

2023年10月31日
电池顶刊

AEM: 揭开纳米多孔β-Li3PS4固体电解质“不为人知”的一面

随着离子电导率可与液体电解质相媲美的硫化物固体电解质的发现，固态电池重新引起了人们的兴趣。其中，经溶剂介导合成的亚稳态β-Li3PS4多晶型物质具有较高的室温离子电导率 (≈0.1…

2023年10月31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
分享到:

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
分享到:

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
分享到:

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
分享到:

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
分享到:

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