电池顶刊

电池顶刊

法国圣太田国立高等矿业学校EnSM综述: 柔性锂离子电池以外的可穿戴系统

可穿戴设备是消费电子领域最具创新性的技术突破之一，有望在不久的将来得到更多发展。在储能设备领域，锂离子电池（LIB）系统一直是黄金标准，因为它具有出色的能量和功率密度，并且是一项已…

科研小搬砖
2023年10月27日
0020
电池顶刊

中大王成新EnSM：具有100000次循环寿命的高压K/Zn双离子电池

使用低成本锌金属负极的可充锌基电池（RZBs）对于大规模储能是可行的，但目前的发展受到性能不佳的限制。中山大学王成新等人构建了一个基于六氰基铁酸锌(ZnHCF)正极、锌金属负极和…

科研小搬砖
2023年10月27日
0013
电池顶刊

高丽大学Small Methods: 锚定大孔隙碳纳米管微球来提高V2O3的电化学性能，用于超快、长寿命的水系锌离子电池

锌离子电池（ZIBs）作为下一代储能系统，由于可以在水系系统中运行因而具有高安全性和环境友好性。然而，正在寻找具有理想纳米结构和组成的用于水系 ZIBs 的电极材料。在此，韩国高…

科研小搬砖
2023年10月27日
0013
南开陈军院士等Angew：新见解！准固态聚合物电解质的离子导电机理与高浓电解液类似！

成果简介由锂盐、聚合物基体和溶剂组成的准固态聚合物电解质（QPE）有利于提高电池的安全性和能量密度。然而，QPE的离子传导机制、溶剂分子的存在形式以及不同组分之间的相互作用仍不清…

科研小搬砖
电池顶刊 2023年10月27日
0057
电池顶刊

耶鲁/宾大JACS: 钠金属电极不能在常用醚类电解液中快速充放电

作为锂金属负极的低成本替代品，钠金属负极在高能电池中的应用越来越受到关注。尽管为提高钠金属电极的可逆性和循环寿命进行了广泛的研究，但它们的倍率性能，即在高电流下钠金属的电化学沉积和…

科研小搬砖
2023年10月27日
0018
电池顶刊

余桂华等人ACS Nano：1.2 mm超厚电极的规模化制备

具有高面积容量的厚电极是最大化电池能量密度的直接方法，但厚电极的发展同时面临制造挑战和电子/离子传输限制。美国德克萨斯大学奥斯汀分校余桂华、石溪大学Esther S. Takeu…

科研小搬砖
2023年10月27日
0029
电池顶刊

ACS Cent. Sci.：机器学习方法预测掺杂锂镍钴锰正极材料的放电容量

了解循环放电容量的主要掺杂特性对于设计和发现用于锂离子电池的新型掺杂锂镍钴锰（NCM）氧化物正极至关重要。英国伦敦大学学院Kwang-Leong Choy、Tengyao Wan…

科研小搬砖
2023年10月27日
009
电池顶刊

广工大ACS Nano：MOF衍生的超细Sb@多孔碳八面体实现高性能钠离子电池

由于高比容量，合金型负极材料被认为是除嵌入型碳质材料之外的有前景的钠储存材料。然而，Na+嵌入/脱嵌过程中巨大的体积变化引起的容量快速衰减阻碍了其实际应用。广东工业大学黄少铭、W…

科研小搬砖
2023年10月27日
007
电池顶刊

上交努丽燕娜ACS Energy Lett.：一种用于镁电池的新型Mg[B(Otfe)4]2镁盐

对实用高性能电解液的需求是制约可充镁电池（RMBs）发展的关键瓶颈。基于弱配位和氟化的大硼中心阴离子（B(ORF)4–）的电解液因其优异的氧化稳定性、高离子电导率和弱腐…

科研小搬砖
2023年10月27日
0026
电池顶刊

清华大学张强Angew：回收“死锂”提高实用锂金属电池两倍寿命

高能量密度锂金属电池由于不断的非活性锂积累，并伴随着电解液和活性锂储层的消耗，导致电池寿命短，严重降低了电池的循环性能。清华大学张强等人证明通过碘化锡(SnI4 )引发的三碘化物…

科研小搬砖
2023年10月27日
0013

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