电池顶刊

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AEM: Operando压力分析揭密实用Li-S软包电池失效机理及优化方法

对于锂硫电池的商业化，软包电池水平的研究至关重要，因为一些在较小级别可以被忽略或被认为最小化的问题可能会对软包电池的性能产生更大的影响。在此，美国爱达荷州国家实验室Bin Li等…

科研小搬砖
2023年10月18日
0012
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第73篇！楼雄文教授最新Angew.

成果简介在2021年12月15日，新加坡南洋理工大学楼雄文教授和北京化工大学于乐教授（共同通讯作者）等人在Angew. Chem. Int. Ed.上发表最新论文，该文题为“Fo…

科研小搬砖
2023年10月18日
0010
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曾获国家自然科学二等奖，武汉理工麦立强课题组3天两篇顶刊，深耕金属离子电池！

人物介绍麦立强，首席教授、博士生导师，国家“杰出青年基金”获得者，万人计划领军人才，国家重点研发计划“纳米科技”重点专项总体专家组成员，武汉理工大学材料科学与工程学院院长。针对…

科研小搬砖
2023年10月18日
00153
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厦大董全峰/郑明森Small：β-胡萝卜素捕获活性氧实现长寿命富锂正极

具有高能量密度的富锂层状氧化物（LR）是很有前途的正极材料，其关键问题是在高电压下晶格氧的释放以及造成的电解液分解、晶体结构的不可逆相变、容量退化和电压衰减。因此，捕获活性氧并通过…

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2023年10月18日
0027
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伊利诺伊大学Small：一种具有形状记忆功能的智能锂电池

快速增长的柔性和可穿戴电子产品对柔性储能设备的发展提出了很高的要求。然而，这些设备在工作环境下容易受到极端、重复的机械变形的影响。在此，美国伊利诺伊大学芝加哥分校Reza Sha…

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2023年10月18日
0037
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北航李彬EnSM：推动锂硫电池中多硫化物快速转化的纳米高熵合金

高熵合金（HEAs）作为一种特殊的异质结构，具有许多独特的优势，包括各组分的遗传优点和电子特性的协同调节，在催化复杂的氧化还原转化方面具有巨大潜力。基于此，北京航空航天大学李彬等…

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2023年10月17日
0039
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浙大韩伟强/韩高荣EnSM：硝酸锂诱导的稳定全固态锂金属电池的富Li3N-LiF界面

全固态锂金属电池 (ASSLMB) 在高能量密度和增强安全性方面显示出巨大潜力。然而，无法控制的枝晶生长和有限的循环稳定性仍然阻碍了其实际应用。在此，浙江大学韩伟强教授、韩高荣教…

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2023年10月17日
0027
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武培怡/焦玉聪Small：实现水系锌电池无枝晶和副反应的电解液添加剂

水系锌离子电池由于安全性高、成本低，在下一代可穿戴电池方面具有巨大的潜力。然而，不可控的枝晶生长和可忽略的零下温度性能阻碍了其实际应用。在此，东华大学武培怡教授、焦玉聪研究员等人…

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2023年10月17日
0023
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麦立强/何亮Small：一种具有超高倍率能力的耐用Ni-Zn微电池

小型化电子设备的供电设备非常需要具有良好维护的容量和高速率性能。尽管 Ni-Zn 微电池可以在一定程度上满足需求，具有固有的快速动力学，但由于重复的晶格应变，它仍然遭受不可逆的结构…

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2023年10月17日
0052
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上硅所/卧龙岗大学EnSM：高离子导电性复合聚合物电解质

聚合物固态电池(SSB)具有界面接触性好的优点，但其应用面临离子导电性低的问题。近日，上海硅酸盐研究所黄富强（通讯作者）和卧龙岗大学Nana Wang（通讯作者）等人制备了含有碳…

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2023年10月17日
0025

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