电池顶刊

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港科大AFM: 用于长循环锌离子电池和NASICON型正极的双功能水合凝胶电解质

水系锌离子电池是一种有前景且安全的储能技术。然而，当前的水系电解液锌离子电池技术受到电解液和电极之间不良反应的阻碍，这会导致锌枝晶生长、气体逸出和正极降解。在此，香港科技大学Fr…

科研小搬砖
2023年10月27日
0010
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三通讯单位联发Nano Lett.: 锂沉积诱导的碳纳米管断裂及其对固态电池的影响

随着对储能器件安全和高密度储能的需求不断增长，研究重点已从基于液体电解质的锂离子电池转向固态电池 (SSB)。然而，不可控的锂枝晶生长和短路阻碍了 SSB的应用，其机制仍然难以捉摸…

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2023年10月27日
009
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韩国建国大学AFM: 揭示仿生有机正极材料的三阶段放电行为

尽管在设计基于仿生有机化合物的材料及其潜在的结构多样性方面具有创造力，但将此类材料引入储能正极却很少引起关注，这主要是由于其固有的弱氧化还原活性。在此，韩国建国大学Ki Chul…

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2023年10月27日
0015
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李强/葛琛/李洪森JACS: 通过原位实时磁性测试重新认识FeS2钠离子电池的电化学转换机制

尽管过渡金属化合物在锂离子电池（LIBs）具有优异的电化学性能，但在钠离子电池（SIBs）中通常表现出较差的容量和循环性能，这意味着这两种系统之间的反应机制不同。在此，中科院物理…

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2023年10月27日
0017
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天大杨全红最新Materials Today: 石墨烯实现的紧凑型储能：挑战、策略和进展

“紧凑型储能”是指在尽可能紧凑的空间内储存尽可能多的能量，是解决电化学储能装置（电池等）“空间焦虑”问题的唯一途径。由石墨烯单元构建的碳材料可用作活性电极或非活性关键材料，充当多孔…

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2023年10月27日
008
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纳米所陈立桅/沈炎宾JACS: 用于电池的自组装单层膜综述

目前锂电池领域的研究重点提高能量密度，然而安全性、稳定性和循环寿命等不应被忽视，这些问题通常源于界面不稳定性。最近的研究已经证明了自组装单分子层 (SAMs) 在解决电池领域的紧…

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2023年10月27日
0044
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中科大陈维课题组EnSM: 高性能水系普鲁士蓝类似物-氢气混合电池

水系可充电电池由于其低成本和高安全性在大规模储能方面显示出广阔的前景。与单离子电池相比，为了充分发挥正极和负极的优势，水系混合离子电池在构建高性能电极系统方面受到了广泛的关注。在…

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2023年10月27日
0026
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陕师大蒋加兴/张崇AFM: 用于双离子电池的高性能聚合物正极的“供体-受体”结构设计

具有高氧化还原可逆性和高理论容量的二氢吩嗪 (Pz) 是构建用于双离子电池的p型聚合物正极的有吸引力的选择。然而，迄今为止报道的大多数Pz基聚合物正极仍然存在氧化还原活性低、动力学…

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2023年10月27日
0031
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苏大郑洪河/王艳EnSM: 用于消除硅负极中HF的多功能界面改性剂

氟代碳酸亚乙酯 (FEC) 是锂离子电池（LIBs）硅 (Si) 负极中重要的电解液添加剂，可以形成稳定的SEI层并且可以显著提高Si负极的循环稳定性，但它很容易被路易斯酸（PF5…

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2023年10月27日
0035
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昆士兰科技大学ACS Nano：通过氧空位和铋替代实现三维快速钠离子传输

层状钛酸钠（NTO）是用于先进钠离子电池（SIBs）最有前景的负极材料之一，它具有高理论容量且没有严重的安全问题。然而，由于晶体内沿低能垒八面体层的主要二维Na离子传输通道，原始N…

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2023年10月27日
0017

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