电池顶刊

电池顶刊

物理所吴凡AFM：新纪录！超高电流密度和3000小时循环的硫化物SE基电池

锂金属是理想的负极候选物，但面临着有机电解液中的热力学稳定性差以及枝晶生长等问题。碱金属基有机液态金属溶液（Li/Na/K-Bp-DME）负极因其相对较低的成本和较高的安全性而备受…

2023年10月15日
电池顶刊

杨会颖AEM：立方尖晶石XIn2S4作为新型超快超稳定储钠负极

双金属硫化物由于其丰富的氧化还原活性位点和高比容量而成为钠离子电池（NIB）负极的潜在候选材料，而由于其严重的机械应变和缓慢的反应动力学，其倍率和循环性能受到限制。在此，新加坡科…

2023年10月15日
电池顶刊

普渡大学AEM：揭示用于非水系电池的普鲁士蓝类似物正极的热安全性

普鲁士蓝类似物 (PBA) 因其卓越的电化学性能而成为许多下一代金属离子电池的有前途的正极材料，它们的无氧结构避免了常见的电池热失控途径，即氧气的释放。在此，美国普渡大学Vila…

2023年10月15日
电池顶刊

华东理工江浩AM：新纪录！光充电锂离子电池，100次循环后无容量损失！

通过光照射为锂离子电池 (LIB) 供电将带来储能技术的范式转变，与光响应材料耦合的SnO2负极是有前途的策略，并且非常需要进一步将其能量密度提高到理论值。其技术关键是在原子尺度上…

2023年10月15日
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

支春义AM：中性/碱性锌电池高利用率的转换型单质碲负极

锌离子电池（ZIBs）通常基于过量的金属锌负极和水系电解液，在锌侧存在严重的枝晶和放气问题，导致循环寿命短。用非锌负极代替锌金属负极是解决这些问题的一种有前景策略，但这仍然受到有限…

2023年10月15日
电池顶刊

侴术雷AFM：钠离子电池有机正极材料的基础研究到潜在商业应用

有机电活性化合物因其环境友好、可持续性和高理论容量而具有作为有机钠离子电池 (OSIB) 正极材料的巨大潜力，但其实际应用仍受到低电导率和在有机电解液中的溶解度等缺点的阻碍。此外，…

2023年10月15日
电池顶刊

纪秀磊AM：新型Fe2+存储机制实现高性能水系铁电池

铁离子电池由于其低成本和与水系电解液的兼容性而有望用于电网储能，然而目前使用Fe2+ 作为电荷载体的铁离子电池尚未得到广泛探索，并且缺乏与铁金属负极耦合的高性能Fe2+ 主体正极材…

2023年10月15日
电池顶刊

8篇催化顶刊集锦：AFM、Nano Lett.、ACS Catal.、Chem. Eng. J.等成果

1. AFM: 氮空位诱导单原子镍催化剂配位重构用于高效电化学CO2还原过渡金属氮碳基单原子催化剂(SAC)在将CO2电还原为CO方面表现出优异的活性和选择性。有利的局部氮配位环…

2023年10月15日
电池顶刊

8篇催化顶刊集锦：JACS、AM、ACS Energy Lett.、Nano Lett.等最新成果

1. JACS: 非金属催化剂用于高效、高选择性CO2光还原为CH4 使用无金属系统实现多个双电子光化学CO2还原过程具有挑战性，因为它需要合适的电子通道。因此，贾瓦哈拉尔尼赫鲁高…

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