电池顶刊

电池顶刊

清华杨颖ACS Nano: （110）面占主导的VO2实现锂硫电池的双向电催化

催化是通过增强多硫化物的反应动力学来提高锂硫（Li-S）电池性能的有效方法，然而，Li-S电池放电和充电过程的双向电催化仍然具有挑战性。在此，清华大学杨颖副教授等人通过 (NH4…

科研小搬砖
2023年10月16日
0020
电池顶刊

周光敏/丘陵Nano Lett.: 超薄氮化硼膜诱导稳定SEI用于安全的锂金属电池

锂离子电池 (LIB) 仍然面临安全问题，主要是由于负极上的枝晶生长导致燃烧和爆炸，形成稳定的固体电解质界面 (SEI) 层是抑制这种情况的有效方法。在此，清华大学深圳国际研究生…

科研小搬砖
2023年10月16日
0027
电池顶刊

华南理工熊训辉Angew：苯氧自由基诱导形成双层保护膜实现无枝晶锂负极

锂金属负极不可控的枝晶生长导致循环稳定性和安全性较差，阻碍了其在高能量密度电池中的应用。在此，华南理工大学熊训辉教授等人首次提出利用含苯氧基的Spiro-O8的去甲基化和随后的氧…

科研小搬砖
2023年10月16日
0012
电池顶刊

蒲雄/高磊AFM：锡合金抑制可充电水系电池中锌金属负极析氢和枝晶

有害的析氢副反应是阻碍锌金属负极在高安全性和低成本可充电水系电池中商业化应用的主要问题之一。在此，中科院北京纳米能源所蒲雄研究员与北京科技大学高磊副研究员等人报道了一种合金化方法…

科研小搬砖
2023年10月16日
0140
电池顶刊

三单位联合ACS Nano：干法工艺制备聚合物电解质用于固态电池

设计满足固态电池运行要求的固态电解质是固态电池应用的关键。人们一致认为，固态电解质需要允许快速的离子传输，同时提供更好的界面兼容性和机械耐受性。图1. 材料设计及表征青岛科技大…

科研小搬砖
2023年10月16日
0016
电池顶刊

港理工张标团队NML：利用应力缓解技术提升硅负极6000倍电子导电性！

硅具有比容量高、储量丰富和成本低廉等优点，是一种很有前景的锂离子电池负极材料。然而，由于锂化/去锂化过程中颗粒粉化严重，其倍率性能和循环稳定性较差。锂浓度梯度和各向异性变形引起的高…

科研小搬砖
2023年10月16日
0038
电池顶刊

北科刘永畅，最新JACS！钠电领域进展

由于丰富的和低成本的钠资源，钠离子电池（SIBs）被认为是锂离子电池的一种很有前途的补充。在所研究的钠阴极材料中，层状过渡金属（TM）氧化物，特别是低成本和生态友好的富锰氧化物阴极…

科研小搬砖
2023年10月16日
0035
电池顶刊

郭玉国/辛森/刘治田AFM：原位衍生混合离子/电子导电功能性隔膜实现高性能、无枝晶锂金属电池

可充锂金属电池（RLBs）采用锂金属负极，在电池级别上获得显著提升的比能量，代表了“超越锂离子”的电化学储能技术的“圣杯”。目前，RLBs的实际应用受到锂金属高化学反应性和反复沉积…

科研小搬砖
2023年10月15日
0021
电池顶刊

崔屹/鲍哲南Nature Energy：用于锂金属负极的亲盐、疏溶剂聚合物涂层

锂金属负极电池因其高理论比容量而作为下一代储能器件显示出巨大的潜力，但锂金属电池（LMBs）的容量会迅速衰减，一个主要原因是锂金属和电解液之间的界面不稳定。为了提高负极的性能，有三…

科研小搬砖
2023年10月15日
0038
电池顶刊

湖大梁宵教授Nature子刊：通过双相电解质中的氯化物穿梭分解可充电锌铜电池

锌-铜氧化还原对具有多种优点，这促使我们通过在基于氯化锌的水性/有机双相电解质中结合氯化物穿梭化学来重建可充电 Daniell 电池。双相电解质建立了离子选择性的界面，限制了水相中…

科研小搬砖
2023年10月15日
0024

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