电池顶刊

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浙大涂江平/张玲洁AM: 用于构建高效储能多功能碳复合材料的一步膨化碳化法

碳材料在电化学能量存储和转换的发展中起着至关重要的作用。目前，通过一步合成工艺制备具有可控形态、可调尺寸和可调成分的多功能碳基复合材料仍然是一个巨大的挑战。在此，浙江大学涂江平教…

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2023年10月26日
0018
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中南王海燕/孙旦EES: 渐进成核机制实现稳定的镀锌/剥离行为

由于剥离后锌（Zn）负极上电场的不均匀分布，水系锌离子电池在重复循环过程中，严重的不可控Zn枝晶生长一直是一个巨大的挑战。在此，中南大学王海燕教授、孙旦副教授等人展示了一种全新的…

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2023年10月26日
0078
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南开陈军院士最新Angew: 多光谱表征揭示准固态聚合物电解质离子导电机理

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，离子传导机制、溶剂分子的存在形式以及QPE不同组分之间的相互作用仍不清楚。在此，…

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2023年10月26日
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中科大余彦ACS Nano: 通过与Fe合金化调控Ni的电子结构，用于Na-S电池高动力学硫正极

室温Na-S电池的缓慢转换动力学和严重的穿梭效应导致了一些棘手的问题，如倍率性能差、容量衰减快以及库仑效率低等，这严重阻碍了其实际应用。因此，开发经济高效的电催化剂用于吸附可溶性…

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2023年10月26日
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冯宪平/倪萌ACS Energy Lett.: 用于废物-能量转换的热再生CO2诱导pH梯度电池

目前的一次能源发电系统产生了大量的废二氧化碳和低品位热量，对全球气候和环境产生了严重的负面影响，而当前的碳捕集和存储技术(CCS)需要外部输入能量或质量来提取和存储未有效利用的废物…

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2023年10月26日
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上大吴明红/吴超等Small Methods: 二维阴离子纳米片填充的人工保护层实现无枝晶锌金属负极

金属锌 (Zn) 被认为是水系电池的理想负极材料，但会受到Zn枝晶的生长及其与水系电解液的副反应的阻碍，人工保护层的构建为解决与锌负极相关的问题提供了一种简便而有前景的策略。在此…

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2023年10月26日
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范红金/宋卫星AM：逐层自组装生物大分子膜稳定锌负极，1.4万次循环！

锌金属负极的副反应是导致水系锌离子电池（AZIBs）电池寿命受限的严重问题。图1. 锌阳极上LbL-(CS/SA)4膜的构建首都师范大学宋卫星、新加坡南洋理工大学范红金等采用一…

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2023年10月26日
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电池顶刊集锦：杜菲、白莹、李峰、余彦、陈茂、周光敏、焦树强、支春义等成果！

1. Nature Communications：电化学诱导硅酸钐钠固体电解质中结晶-非晶化转变实现长效钠金属电池开发具有高离子导电性、良好界面相容性和与电极共形接触的固体电解质…

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2023年10月26日
0035
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麦立强/安琴友EES：解决近两个世纪的难题，重塑丹尼尔电池（铜锌电池）！

丹尼尔电池（铜锌电池）发明于近两个世纪前，但由于其不可充电的特性和有限的能量密度，一直被搁置一旁。然而，由于这种电池不需要稀土元素，而且是水系的，易于回收利用，因此特别具有可持续性…

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2023年10月26日
0053
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深大周学龙AFM: 可穿戴生物燃料电池从制造到应用的进展

可穿戴生物燃料电池 (w-BFC) 通过高效的生物电化学反应从能量密集的碳中性燃料中产生绿色电力，具有出色的生物相容性、显著的环境可持续性和卓越的小型化能力，这使w-BFC在可穿戴…

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2023年10月26日
0030

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