电池顶刊

电池顶刊

孙学良/庄卫东/王建涛Small：高循环性能富镍层状正极材料的结构和电荷调节策略

富镍层状氧化物是商业高能量密度锂离子电池非常有前途的正极材料。然而，限制其广泛应用的主要瓶颈是其固有的不稳定晶体结构和高反应性表面引起的容量衰减和安全问题。在此，加拿大西安大略大…

2023年10月15日
电池顶刊

南开陈军院士AM：洞察有机羰基电极材料的氧化还原过程和相关电化学性能

有机羰基电极材料因其高容量、灵活的设计性和可持续生产等优点，在可充电池中显示出广阔的前景。然而，有机羰基电极材料仍然存在不令人满意的电化学性能，这与其氧化还原过程高度相关。南开大…

2023年10月15日
电池顶刊

北理陈人杰AM：一种用于高能锂电池的抗粉化和高连续性锂金属负极

锂金属是下一代高能电池最有前途的负极候选之一。然而，锂粉化和相关的电接触损失仍然是重大挑战。北京理工大学陈人杰等人报道了一种抗粉化和高连续性锂金属负极，该负极包含少量固态电解质(…

2023年10月15日
电池顶刊

中科院张锁江院士/张海涛EnSM：原位形成具有互连快速Li+导电网络的固态聚合物电解质

固态聚合物电解质（SPEs）与高压正极的良好兼容性和在电路板温度范围内的可靠运行是固态锂金属电池（SLMBs）的实际应用的迫切需求。中科院过程所张锁江院士、张海涛等人通过在聚丙烯…

2023年10月15日
电池顶刊

复旦王永刚/李伟AM：通过富含磺酸酯的COF改性隔膜实现高性能锂硫电池

锂硫(Li-S)电池在下一代高能量密度设备方面具有广阔的前景；然而，多硫化物穿梭和锂枝晶生长严重阻碍了它们的商业生产。复旦大学王永刚、李伟等人设计、合成了一种富含磺酸酯的共价有机…

2023年10月15日
电池顶刊

南开杜亚平/港理工黄勃龙Small Methods：纳米级Li3HoBr6固态电解质的克级合成

稀土（RE）基卤化物固态电解质（HEs）最近被认为是全固态电池（ASSBs）领域的研究热点。RE基HEs具有高离子电导率、可靠的变形能力和良好的稳定性，可为ASSBs带来优异的电化…

2023年10月15日
电池顶刊

物理所吴凡Nano Energy：硫化尖晶石正极使5V级硫化物全固态电池稳定运行

由于具有更高的安全性和离子电导率，硫化物全固态锂离子电池代表了最有前途的储能技术之一。为进一步提高其能量密度和应用，高电压LiNi0.5Mn1.5O4 (LNMO) 尖晶石正极由于…

2023年10月15日
电池顶刊

复旦夏永姚/董晓丽Acc. Chem. Res.：推广低温可充电池

构建用于零下温度应用的可充电池对各种特定应用（包括电动汽车、电网储能、国防/太空/海底探索等）的要求很高。商业化的非水锂离子电池一般适应-20℃以上的温度，在较冷的条件下不能很好地…

2023年10月15日
电池顶刊

清华/阿贡AM：凝胶拉伸衍生的纳米多孔无收缩隔膜助力安全锂离子电池

隔膜是正极和负极之间的离子渗透电子绝缘膜，对电池的电化学和安全性能起着至关重要的作用。然而，商用聚烯烃隔膜不仅在高温下不可避免地出现热收缩，而且无法抑制反应性气体（如O2）的隐藏化…

2023年10月15日
电池顶刊

浙大韩伟强AFM：用于先进锂硫电池的杂原子掺杂材料综述

锂硫电池的实际应用仍然是一个巨大的挑战，活性硫导电性差、正极体积膨胀、多硫化锂（LiPSs）穿梭效应等极大地限制了电池的容量，导致循环性能不理想。因此，硫主体材料应具有良好的导电性…

2023年10月15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
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