电池顶刊

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南开大学师唯JACS：基于多孔配位链氢键框架的快速锂离子传输

锂离子在固体中的快速和选择性传输对开发高性能的固态电解质（SSE）起着关键作用。具有可调控的Li+传输途径的多孔化合物是有前景的SSEs，但在Li+传输动力学、电化学稳定性窗口和界…

科研小搬砖
2023年10月15日
0038
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陈永/李元勋/陈大明AFM：构建多功能夹层实现固态锂电超高临界电流密度

全固态锂电池（ASSLBs）表现出高能量密度和安全性的巨大优势，被认为是下一代储能系统。然而，由于固态电解质（Li6.25Ga0.25La3Zr2O12，LGLZO）和锂负极之间接…

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2023年10月15日
007
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中南AEM：通过氢键增强效应削弱水活性，实现快速超稳定的锌金属负极

水分子的高活性会引发臭名昭著的副反应，严重损害锌金属负极的稳定性。图1 基于Grotthuss机制的质子在电解液中通过氢键转移的示意图中南大学唐晶晶、杨娟等受水溶液中质子转移机…

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2023年10月15日
0021
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她最近产出太猛！两个月，一篇Science，两篇Nature Energy！

人物简介孟颖（Ying Shirley Meng）教授供职于加州大学圣地亚哥分校，她是能源技术扎布尔讲座教授及材料科学与纳米工程教授、能源存储与转换实验室（LESC）首席研究员。…

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2023年10月15日
0067
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刘碧录&孙成华Nature子刊：超高电流密度下，Ta-TaS2 MC高效HER

背景介绍氢气（H2）是一种零碳排放的清洁能源载体，可以通过可再生能源驱动的电解水生产，有利于未来全球碳中和。聚合物电解质膜（PEM）电解槽技术是一种高效的电解槽技术，可在电流密度…

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2023年10月15日
0048
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PNAS：电催化新概念！电位循环，产物蹭蹭蹭往上涨！

未来可持续发展的主要因素是电气化，用可再生电力驱动的方法取代高碳过程被视为减少碳足迹和使我们的社会脱碳的一种方法。因此，在如何产生、储存和转换电能方面取得了很大进展。之前的努力集中…

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2023年10月15日
0027
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王星辉/官操Nano Lett.：MOF衍生的双功能Co0.85Se纳米颗粒实现高性能锂硫电池

锂硫电池具有成本低、理论能量密度高的优势，但存在多硫化锂（LiPSs）的穿梭效应和硫氧化还原动力学缓慢的问题。福州大学王星辉、西北工业大学官操等通过简便的溶液法和硒化-碳化处理，…

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2023年10月15日
0010
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爱达荷国家实验室EnSM：锂离子电池极快充电的电解液设计、表征和测试方法

实现快速充电的能力已成为先进电池在众多应用中的实际问题。实现这一目标的核心是电解液，其在电化学电池中控制着离子传输、极化、倍率性能、温度性能和电池寿命的诸多方面。在此，美国爱达荷…

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2023年10月15日
0027
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余彦/胡仁宗AM：全面概述稳定储钠的Sn基负极材料

由于对锂资源短缺的担忧，以及开发低成本高效储能系统的迫切需要，钠离子电池（SIBs）的研究和应用近年来重新出现。中科大余彦、华南理工大学胡仁宗等综述了用于稳定SIBs的高容量Sn…

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2023年10月15日
0065
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耶拿大学Adv. Sci.: 人工神经网络预测任意甲基丙烯酸酯的纳米颗粒尺寸

粒径是影响纳米粒子在医学应用（如药物或基因治疗载体）中的可用性和特定靶向的关键因素之一。制备具有限定粒径的纳米颗粒具有很高的挑战性，必须通过反复试验的方法进行许多尝试，这个多维问题…

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2023年10月15日
0015

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