电池顶刊

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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，…

科研小搬砖
2023年10月15日
0026
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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…

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2023年10月15日
0029
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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…

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2023年10月15日
0031
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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…

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2023年10月15日
0010
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吉林大学徐吉静AM：多场辅助锂空电池，超低过电位！

可充电锂氧(Li-O2)电池因其高达3500 Wh kg−1的理论比能量而引起了人们对高能量密度储能系统的研究兴趣。但由于氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER)动力学迟缓导致电…

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2023年10月15日
0030
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Joule：铅大大减少，钙钛矿太阳能电池仍有20%的效率！

研究背景铅基钙钛矿太阳能电池(PSCs)的功率转换效率(PCE)目前已经超过25%，然而铅对人类和环境都有毒性。获得稳定的无铅钙钛矿材料、薄膜和器件仍然是一个未解决的问题。因此，…

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2023年10月15日
0032
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徐英/康毅进Nano Lett.：稳定锂金属电池的Li3Bi无枝晶镀锂的热力学调节

具有金属锂 (Li) 负极的可充电电池因其高理论比容量和能量密度而引起越来越多的兴趣。然而，锂负极在循环过程中的枝晶生长导致稳定性差和严重的安全问题。在此，兰州大学徐英研究员与电…

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2023年10月15日
0069
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北大周恒辉/北化工刘文AFM：基于LixPO4的有机磷混合SEI层用于锂金属电池

锂金属因其最高的比容量和最低的电位而成为下一代可充电电池系统的有前途的负极候选。然而，低库仑效率（CE）和循环过程中锂枝晶的形成严重阻碍了其实际应用。在此，受Li3PO4的高Li…

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2023年10月15日
0042
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上硅所刘建军ACS Energy Lett.：预测富锂层状氧化物化合物作为高导电性的稳定固体电解质

寻找具有快速离子电导率和高电化学稳定性的新型固态电解质（SSE）是开发全固态电池最具挑战性的问题之一。大多数SSE具有特定的离子传输通道，以及钙钛矿、NASICON（钠超离子导体）…

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2023年10月15日
0016
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武大/华科AEM：超平坦放电平台、低反应电位和稳定的水系锌电负极

利用锌负极构建水系锌金属电池在储能领域引起了广泛关注，但其面临着诸多挑战，例如锌枝晶的生长、不令人满意的剥离/电镀效率以及气体逸出等。在此，武汉大学汪的华教授、华中科技大学蒋凯教…

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2023年10月15日
0026

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