电池顶刊

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胡望宇/闫鹏飞/高飞Nano Lett.: 通过建模和实验揭示NMC正极中TM的迁移机制

LiNiyMnzCo1-y-z O2（NMC）正极目前在锂离子电池中取得了巨大成功，但电化学循环会在层状过渡金属氧化物中诱导过渡金属 (TM) 离子迁移和氧空位形成，从而导致性能下…

2023年10月26日
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叶明新/沈剑锋EnSM: 认识多硫化物在锂硫电池中的作用及电解液工程调控策略

锂硫（Li-S）电池由于其相对较高的理论能量密度和低成本的原材料，越来越受到学术界和工业界的重视。然而，它们的商业化很大程度上取决于克服多硫化物（LiPSs）引起的穿梭效应、活性…

2023年10月26日
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华科李会巧EnSM: 半导体与非金属熔合成的锂离子电池用高导电性宽范围合金

开发具有快充能力的大容量电极一直是开发高能锂离子电池的目标。要设计出性能优良的电极，需要同时考虑足够大的容量、合适的电压平台和良好的离子/电子导电性。在此，华中科技大学李会巧教授…

2023年10月26日
Science之后，Nature重磅关注锂电！

锂电的大热让人们思考，电池的产业该如何发展、如何可持续地发展，随着各个国家和地区针对锂电推出了新政策，全球正在紧锣密鼓地探讨锂电的发展计划。前些天，Science发表了（“影响全…

电池顶刊 2023年10月26日
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复旦夏永姚/董晓丽EnSM：可耐-110°C的超低温电解液

高能量密度CFx/Li电池已经得到了广泛的应用，但在高低温环境下的适应性较差。复旦大学夏永姚、董晓丽等人巧妙地设计了一种基于丁酸甲酯(MB)和碳酸丙烯酯(PC)共溶剂的新型电解液…

2023年10月26日
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张强教授Angew：从电解液结构入手，再延长锂金属电池一倍寿命！

成果简介非均匀固体电解质界面（SEI）导致的树枝状锂沉积严重阻碍了高能量密度锂金属电池的发展。尽管阴离子衍生SEI在改善锂沉积均匀性方面具有独特的优势，但其在实用条件下仍不令人满…

2023年10月26日
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吉大蒋青/杨春成Small：MOF衍生的Fe7S8纳米粒子/N掺杂碳纳米纤维作为钠离子电池的超稳定负极

钠离子电池（SIBs）因其在大规模储能系统中的潜在应用而引起广泛关注。吉林大学蒋青、杨春成等人通过静电纺丝设计并合成了Fe7S8纳米颗粒/N掺杂碳纳米纤维 (Fe7S8/N-CN…

2023年10月26日
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陆盈盈/张磊/马福元EnSM：复合固体电解质界面使阻燃磷酸酯基电解液实现可逆锂电沉积

定制具有高安全性和良好锂可逆性的不可燃磷酸酯基电解液是实用锂金属电池的迫切需求。然而，磷酸酯与活性锂表面的相容性较差，解决这一挑战的关键是构建可持续的固体电解质界面。浙江大学陆盈…

2023年10月26日
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AEM：无惧空气、抗Al腐蚀，新型电解液助力高压锂电池！

六氟磷酸锂（LiPF6）的空气不稳定性和氟磺酰亚胺锂（LiFSI）的腐蚀性是它们在高压锂电池中用作电解液锂盐的主要障碍之一。澳大利亚蒙纳士大学Douglas MacFarlane…

2023年10月26日
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ACS Energy Lett.：洞察无枝晶锌金属负极表面亲水性的关键作用

锌金属负极的长期问题，例如臭名昭著的锌枝晶生长以及连续的副反应和腐蚀反应，阻碍了水系锌离子电池(ZIBs)的商业化。韩国工业技术研究院（KITECH）Chanhoon Kim等人…

2023年10月26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