电池顶刊

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电池顶刊集锦：周永宁、顾有松、闫小琴、宋英泽、张炜、申来法、王勇、孙振华、张冬、岳惠娟等成果！

1. Angew：通过Co2+/Co3+氧化还原和钠位掺杂实现稳定的钠离子电池正极阴离子氧化还原是提高可充电池层状金属氧化物正极能量密度的有效方法。然而，层状材料中TMO6（TM…

科研小搬砖
2023年10月25日
008
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电池顶刊集锦：侴术雷、杨勇、康飞宇、晏成林、张跃钢、张一卫、Arumugam等最新成果

1. 侴术雷/Andreu Cabot等AEM: 当NbSe2遇到C2N, 超长寿命锂硫电池诞生了！多硫化锂（LiPS）的穿梭效应和缓慢的转化动力学阻碍了锂硫电池（LSB）的实际…

科研小搬砖
2023年10月25日
0039
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精彩绝伦！Advanced系列能源转换与存储类封面大赏（8月第2期）

解说头版文章品味智慧之光纵使揽胜四方我自封面大赏 ——编语催化机理瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）Marc-Georg Willinger博士课题组及福州大…

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2023年10月25日
0010
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孙学良最新Small Methods: 通过增材制造和化学强化正极实现高性能锂硫电池

为了提高锂硫（Li-S）电池正极的可逆容量和长期循环稳定性，学界已经做了大量的研究。然而，在高硫负载下，由于穿梭效应和较差的Li+传输，在循环过程中容易发生不可逆的Li容量损失仍然…

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2023年10月25日
0018
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帝国理工EES: 富缺陷骨架调控的均质金属沉积，用于钠金属电池

钠金属电池由于其高能量密度以及丰富的钠基资源而引起越来越多的关注。然而，循环过程中不均匀的金属沉积和枝晶形成阻碍了钠金属负极的应用。文献已经报道了碳骨架可以减轻金属钠电镀和剥离过…

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2023年10月25日
0010
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陈人杰/赵腾Small Methods: 用于高速率柔性锂硫电池的多孔阴离子掺杂硒化钴

新兴的硫催化主体是打破锂硫电池（LSBs）实际应用极限的有效方法。CoSe由于其金属性质（优异的导电性）和高催化活性而在LSBs中受到更多关注，然而关于CoSe阴离子掺杂的文献很少…

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2023年10月25日
0010
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唐永炳/李振声EnSM: 可充电镁电池电极材料的发展与挑战

作为一种潜在的低成本和高能量密度储能技术，可充电镁电池（RMBs）自近百年前首次实现镁电化学沉积以来，在过去十年中呈现出复兴。自从基于Chervel 相Mo6S8正极、金属镁负极…

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2023年10月25日
0014
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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…

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2023年10月25日
0035
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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…

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2023年10月25日
0013
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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…

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2023年10月25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
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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