电池顶刊

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Advanced系列能源转换与存储类封面大赏（6月第3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 ——编者著锂离子电池固态电解质德国慕尼黑工业大学（Technische Universität München）Alia…

科研小搬砖
2023年10月30日
0042
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楼雄文Science子刊：三合一，锂金属沉积调控取得突破！

由于理论比容量超高（3861 mAh g−1）和低氧化还原电位（−3.04 V vs SHE），金属锂被认为是高能量密度可充电电池最有前途的阳极材料之一。然而，Li枝晶的不可控制生…

科研小搬砖
2023年10月30日
0050
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郭玉国等Angew：调配常规电解液组分，实现450 Wh/kg NCM811电池！

成果简介下一代存储应用迫切需要电池级比能量大于400 Wh kg-1的可充锂金属电池，但由于电解液-电极兼容性差和严格的安全问题，该研究受到阻碍。近日，中科院化学所郭玉国研究员…

科研小搬砖
2023年10月30日
0056
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Ceder团队Nature Energy：挑战传统！富锂正极倍率性能大增！

锂离子电池的工作需要锂离子在电极材料中来回穿梭。为了支持锂离子的快速传输，一个完美的拓扑结构反应(即主体材料在锂离子含量变化时保持不变)通常被认为是至关重要的，因为它对锂离子传输途…

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2023年10月30日
0038
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Nature Materials历史性突破！固态电解质高离子导电率和安全性同时达到！

在重振高能量密度锂基电池的过程中，固态聚合物电解质(SPE)得到了大量的关注。虽然锂离子电池因其相对较高的比能量和功率密度在储能领域发挥着重要的作用，但它们正接近理论极限(~ 40…

科研小搬砖
2023年10月30日
0017
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EnSM：计算指导发现稳定LLZO固态电解质和高能NMC正极界面的涂层材料

采用锂石榴石固态电解质如Li7La3Zr2O12 (LLZO)和锂金属负极的全固态电池是一种很有前景的下一代储能技术。全固态电池的进一步发展需要将LiNi1-x-yMnxCoyO2…

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2023年10月30日
0026
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Angew：氧化还原液流电池离子导电膜的化学和微观结构展望

对功率和能量进行解耦控制的氧化还原液流电池 (RFB) 被认为是最有前景的电网规模储能技术之一。然而，由于缺乏合适的离子导电膜，具有高往返效率、高倍率能力和长循环寿命的RFB在实际…

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2023年10月30日
0015
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AEM：高镍、低钴/无钴层状氧化物正极降解机理的深入分析

合理设计高镍、无钴层状氧化物材料用于高能、低成本锂离子电池，有望进一步推动电动汽车的广泛应用，但具有令人满意电化学性能的成分尚未出现。先前的工作已经证明了一种很有前景的LiNi0.…

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2023年10月30日
0020
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AFM：通过层状VS4/SnS@C异质结构的高效截留效应稳定中间相助力超长寿命钾离子电池

钾离子电池（PIBs）由于价格低廉的钾资源和令人满意的电化学性能而受到越来越多的关注。目前，开发理想的负极材料仍然存在挑战。二维金属硫化物作为 PIBs 的负极表现出很高的比容量，…

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2023年10月30日
0022
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AFM：酯基与锂盐的结合：醋酸纤维素为稳定的锂金属负极提供富LiF界面

锂枝晶的形成和生长阻碍了高能量密度锂金属电池（LMB）的实际应用。通过调节源自电解质降解的固态电解质界面（SEI）来均匀化锂离子通量以抑制锂枝晶是必要的，但仍然具有挑战性。浙江工…

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2023年10月30日
0012

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