电池顶刊

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胡勇胜/赵君梅/郭孝冬ACS Energy Lett.：Al取代改善NVMP正极的性能

由于Mn的巨大丰度和适当的氧化还原电位，基于Mn的NASICON型Na4VMn(PO4)3（NVMP）正极被认为是Na3V2(PO4)3（NVP）最有希望的替代者之一。然而，目前其…

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2023年10月18日
0033
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丰田公司ACS Energy Lett.：全固态钠离子电池快充性能优于液基电池

由于钠离子在固相中的快速扩散，与传统的锂离子电池相比，全固态钠离子电池（AS3IBs）具有实现快速充电的潜力。不幸的是，AS3IBs经常受到接触面积差和活性材料与固态电解质之间不相…

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2023年10月18日
0021
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成均馆大学AEM：高压运行的低镍层状正极材料有望替代高镍正极

过去几年，用于高能锂离子电池（LIBs）的高镍层状正极材料受到了相当大的关注。然而，这些材料本质上具有较低的热稳定性。作为替代，低镍材料的高压工作可能是为设计先进LIBs提供各种选…

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2023年10月18日
0035
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北科焦树强/北理宋维力AM：循环2000次的高稳定准固态铝电池！

低成本和高安全性的非水可充铝电池(RABs)有望用于下一代储能。由于存在离子液体（IL）电解液，其高湿敏性和差稳定性会导致液基RABs中的关键问题，包括不良气体产生、不可逆活性损失…

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2023年10月18日
0017
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清华深研院杨诚AEM：多功能阳离子添加剂实现高可逆锌金属负极

水系锌金属电池因其低成本、高安全性和环境友好性等优点而受到广泛关注。然而，锌金属负极上的严重副反应（即枝晶生长和副产物形成）极大地限制了它们的进一步发展。清华大学深圳国际研究生院…

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2023年10月18日
0028
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苏大郑洪河/同济黄云辉Nano Energy：20 C容量高达1501.4 mAh/g的硅负极！

合理设计和构建稳定的硅负极人工界面在保护硅颗粒免受其固有体积变化和最小化副反应方面表现出巨大的潜力，这两个方面都是实现高能量密度硅基电池长期稳定性的先决条件。苏州大学郑洪河、同济…

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2023年10月18日
0043
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马里兰大学王春生等AM：全氟化电解液稳定4.6 V高压单晶LiCoO2正极

单晶正极材料通过减少材料表面和相界来提供比多晶正极材料更高的容量保持率，这引起了广泛的兴趣。然而，单晶LiCoO2在充电到高电压(4.6 V)时会由于Co元素溶解和O损失、裂纹形成…

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2023年10月18日
0038
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侴术雷/汪国秀等AM：连续碳通道使室温Na-S电池循环2000次！

多孔碳已被广泛用作有效的主体来封装Li-S和Na-S电池中的高活性分子硫。然而，对于这些亚纳米孔，在循环过程中提供完全可及的畅通钠离子通道是一个挑战，特别是对于高硫含量。众所周知，…

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2023年10月18日
0027
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洪果/姚亚刚Adv. Sci.: CoNiO2/Co4N异质纳米线增强锂硫电池性能

可溶性多硫化物的“穿梭效应”和缓慢的反应动力学阻碍了锂硫电池的实际应用。过渡金属氧化物是缓解这些问题的有希望的介质，但较差的导电性限制了其进一步发展。在此，澳门大学洪果教授及南京…

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2023年10月18日
0036
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广工大李成超EnSM: 原始石墨烯杂化提高锌粉利用率，实现无枝晶Zn负极！

锌负极出现的不可控枝晶生长和副反应严重阻碍了锌离子电池的商业应用。尤其是锌金属利用率低，往往导致能量密度低。在此，广东工业大学李成超教授等人通过商业锌粉和原始石墨烯 (PG) 的…

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2023年10月18日
0028

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