电池顶刊

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康飞宇/翟登云等EnSM: 醚基电解液的表面化学调控实现高度稳定的钾金属电池

可充电K金属电池 (PMB) 仍然缺乏对高反应性K负极和4 V级正极均稳定的合适电解液，虽然经典的双（氟磺酰基）酰胺钾 (KFSI) 基醚电解质对K金属具有良好的还原稳定性，但由于…

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2023年10月26日
0011
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晏成林/钱涛ACS Nano: -60℃！全液相反应机制的低温锂硫电池

锂硫电池有望在低温度下具有高容量保持率，成为未来低温二次电池的主力军，然而其面临着放电过程中从Li2S4到Li2S的固-固转化动力学缓慢的问题。在此，苏州大学晏成林教授、钱涛副研…

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2023年10月26日
0026
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Stefano Passerini教授最新ACS Energy Lett.: 这种氟化物基人工中间相，实现可逆的锌负极！

锌电池最近作为能量存储设备引起了人们的极大兴趣。然而，由于在温和 pH 值电解液中副反应和枝晶的生长，锌负极的不可逆过程限制了它们的寿命。在此，德国乌尔姆亥姆霍兹研究所（HIU）…

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2023年10月26日
0018
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Arumugam Manthiram最新EES: 揭示可充电电池中硫属元素原位取代多硫化物的影响

硫化合物的化学性质是包括锂硫 (Li-S) 电池在内的几种有前途的下一代可充电电池化学物质的核心。在锂硫电池中，多硫化物中间体的形成和穿梭通常被认为是实现其实际可行性的主要障碍。 …

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2023年10月26日
0013
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张一卫/杨勇EnSM: 柔性Li-CO2电池的Co掺杂CeO2 /石墨烯气凝胶自支撑正极

目前Li-CO2电池研究集中在探索用于有效还原CO2和分解Li2CO3的高性能、低成本的电催化剂。过渡金属氧化物 (TMO) 因其具有竞争力的循环稳定性和低成本而受到广泛关注，然…

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2023年10月26日
0013
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张跃钢/郭晶华EnSM: 含氯化物电解液的镁硫电池中Ag催化剂的可逆功能转换

镁金属负极不会在大多数有机电解质中形成枝晶，储量丰富且比锂更具化学惰性。以高体积容量的镁为负极，硫为正极的镁硫（Mg/S）电池具有比最先进的锂离子电池提供更高能量密度的巨大潜力，但…

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2023年10月26日
0032
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川大林紫锋&Patrice Simon最新Nature子刊：一锅法合成MXenes的储锂性能

成果简介结构二维过渡金属碳化物和/或氮化物(MXenes)由于其独特的物理化学性质引起了材料科学研究界的关注。然而，一种简便、经济的MXenes合成方法尚未见报道。近日，四川大学…

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2023年10月26日
0056
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天津大学许运华AEM: 基于醚基电解质的钠离子电池超长寿命有机正极

有机正极材料在钠离子电池（SIB）中受到广泛关注，归因于其低成本、结构通用性和环境友好性。然而，有机材料的使用受到循环性能不理想的困扰，这都是由于：有机电极材料溶解、使用不合适的电…

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2023年10月26日
0022
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索鎏敏Sci. Adv.: 用于铝离子电池的非晶富阴离子多硫化钛

Al3+与密堆积晶体结构之间的强静电相互作用，以及传统阳离子氧化还原正极的单电子转移能力，对高性能可充电铝电池 (RAB) 的发展提出了挑战。在此，中科院物理研究所索鎏敏研究员等…

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2023年10月26日
0023
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山大冯金奎ACS Nano: 掺硫3D MXene/ZnS异质结作为无枝晶锌离子电池保护层

由于其高理论容量、合适的工作电位、丰富的资源、本质安全性和低成本，锌（Zn）金属被认为是最有前途的水系电池负极之一。然而，枝晶生长和副反应造成的危害阻碍了其实际应用。为了解决这些…

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2023年10月26日
008

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