电池顶刊

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吴忠帅/余彦/叶茂Nat. Commun.：聚巴胺/多层石墨烯涂层实现钠金属稳定循环

钠金属电池被认为是最有前途的低成本高能量密度电化学储能系统之一，然而不利的钠金属沉积和有限的电池循环寿命阻碍了该电池系统的大规模应用。在此，中科院大连化物所吴忠帅研究员、叶茂研究…

2023年10月16日
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侴术雷教授Angew：阻燃、稳定循环、高安全性钠离子电池

储能设备的安全性一直是电池发展的绊脚石，钠离子电池也不例外。然而，作为最终解决方案的不可燃电解液往往容易产生副作用，且与电极的相容性差，导致电池失效。在此，温州大学侴术雷教授等人…

2023年10月16日
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黄维院士/张皝等EES综述：水系钠电池中聚阴离子正极的评估与进展

由于钠丰度高、制造成本低和安全性高，水系钠离子电池（ASIB）有望用于大规模储能应用，迫切需要开发新的、实用且性能优异的正极材料。聚阴离子化合物[如Na3V2(PO4)3]在非水系…

2023年10月16日
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胡良兵ACS Energy Lett.：几十秒！具有挥发性填料固体电解质的超快烧结

提高陶瓷固态电解质 (SSE) 的性能通常依赖于加入有效的填料。然而，填料的选择通常仅限于少数高度稳定的填料，因为常规方法长期烧结往往会导致挥发性组分的严重损失。在此，马里兰大学…

2023年10月16日
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厦大周尧/李君涛AFM：P掺杂二维碳作为宿主实现无穿梭效应Zn-I2电池

Zn-碘(I2)电池是一种前景广阔的储能装置，尤其是在高I2负载条件下，但它却受到可溶性多碘化物中间体穿梭效应的困扰。图1. 二维P掺杂的碳纳米海绵作为高碘负载功能宿主的制备示意…

2023年10月16日
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北大潘锋/张明建AEM：揭示Co和Ni在富锰层状正极中的作用

近期减少对昂贵的Co和Ni元素的依赖性的迫切需求使富含Mn的层状氧化物作为可充电锂离子电池的潜在正极更具吸引力。尽管对富镍正极中的Co和Ni效应进行了详细研究，但对于Co和Ni取代…

2023年10月16日
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同济王超/麻省理工李巨AM：基于乙酰胺-己内酰胺的深共晶溶剂基电解液

水系锌离子电池（AZIBs）有望用于电网规模的能源存储。然而，传统的AZIBs面临着各种挑战，其中包括析氢反应（HER），这会导致局部pH值升高，并在阳极上形成副产品。图1. 电…

2023年10月16日
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上硅所刘宇/杨程AFM：零下65°C！高压水系锂离子电池的超低温运行

由于其高安全性和低成本，水系电池是大规模储能的有希望的候选者。然而，窄的电化学稳定性窗口（ESW，1.23 V）和水的高熔点（0°C）限制了水系电池的能量密度和低温运行。为此，中…

2023年10月16日
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南航张校刚EnSM：盐包水电解液的设计策略与研究进展

电解液在所有电化学储能系统 (EES) 之间的离子传输中起着至关重要的作用。盐包水（WIS）电解液作为一种新型的水性电解液，由于它保持了水系电解液的优点和非水电解液较宽的电化学稳定…

2023年10月16日
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苏大陈煜EnSM：增强界面动力学和快速Na+ 传导的固体聚合物电解质

全固态技术被认为是下一代电池开发的最新技术，整个电池系统没有多余的液体，大大缓解了其安全问题。固体电解质和电极之间界面的兼容性和稳定性对电池性能起着至关重要的作用。在此，苏州大学…

2023年10月16日

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