电池顶刊

电池顶刊

潘安强/方国赵Small: 用于高效锌离子存储的密堆积晶格平面中的原位缺陷诱导

水系锌离子电池（ZIBs）因其低成本、环保、安全性高而受到广泛关注。ZIBs中许多正极材料的电化学性能在循环过程中经过电化学活化后得到了极大的改善，但其背后的机制仍有待进一步研究。…

科研小搬砖
2023年10月23日
0012
电池顶刊

曲良体/赵扬/赵永杰Small: 实现稳定全固态钠电池的固体电解质晶界设计

先进的无机固体电解质（SE）对于具有高安全性和高能量密度的全固态碱金属电池至关重要。全固态钠金属电池（ASSMBs）正面临着电极和SE之间严重的界面问题的挑战。金属钠与SE的相容性…

科研小搬砖
2023年10月23日
0014
电池顶刊

JACS：2D多孔无机纳米硬币作为稳定锂硫电池的超薄多功能层

具有多孔性的二维 (2D) 无机纳米材料具有独特的尺寸相关特性、高比表面积和优异的质量传输，在能量转换和存储的各个领域应用十分广阔。由于尺寸特征和高孔隙率，2D多孔无机纳米材料具有…

科研小搬砖
2023年10月23日
0027
电池顶刊

太强了！这位手握30多篇AM的美女科学家，两天内连发AM、AEM！

学者简介余彦，中国科学技术大学教授，国家杰青、英国皇家化学会会士、兼任Journal of Power Sources副主编。目前在Science, Nature Energy,…

科研小搬砖
2023年10月23日
0020
电池顶刊

中南周江/韩俊伟AFM：通过铈基转化膜的表面重建稳定锌金属负极

腐蚀副反应和枝晶一直是锌负极长期存在的界面挑战，导致水系锌基电池（AZBs）的劣化。锌金属负极的稳定性和可逆性很有可能通过重建锌金属表面得到改善。在此，中南大学周江教授、韩俊伟副…

科研小搬砖
2023年10月23日
0011
电池顶刊

AFM：以钴(II)为中心的氟化酞菁实现优异转换动力学的坚固锂硫电池

由于元素硫具有优异的理论能量密度和低成本，锂硫（Li-S）电池被认为是有前途的后锂离子电池。尽管有这些优点，但锂硫电池的性能需要进一步提高，以使其在实际应用中得到广泛应用。在此，…

科研小搬砖
2023年10月23日
0017
电池顶刊

IF=60.622，Chem. Rev.：人工智能应用于电池研究：炒作还是现实？

目前的电池研究工作在很大程度上依赖于实验试错法。同时，电池研发数据量呈指数级增长，已有近30,000篇锂离子电池（LIB）文献，一名每年读150篇文献的研究人员也要150年才能读完…

科研小搬砖
2023年10月23日
0013
电池顶刊

上交罗加严AM：电解质厚度小于5μm的固态电池，能量密度超500 Wh kg-1！

固态电池（SSB）能够解决有机电解液的安全问题并实现高能锂负极。为了确保SSB的高能量密度，固态电解质 (SSE) 需满足既薄又轻同时提供宽的电化学窗口的条件。然而，SSE厚度的减…

科研小搬砖
2023年10月23日
0029
电池顶刊

北科曲选辉/刘永畅AFM：过渡金属空位制造和钠位掺杂实现高性能层状氧化物正极

激发层状氧化物正极中的阴离子氧化还原化学反应已成为有效提高钠离子电池（SIBs）能量密度的典型方法。然而，它们的实际应用仍然受到不可逆晶格氧释放和有害结构畸变的困扰。在此，北京科…

科研小搬砖
2023年10月23日
0074
电池顶刊

中大孟跃中/王拴紧Small：这种人工SEI层，实现锂金属负极循环1000小时！

锂（Li）金属因其出色的理论容量和低电化学电位而被普遍认为是下一代电池最有前景的负极。然而，不稳定的固体电解质中间相（SEI）和不可控的枝晶生长导致可逆性差，限制了锂金属负极的实际…

科研小搬砖
2023年10月23日
0054

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