电池顶刊

电池顶刊

崔屹AM：图案化固态电解质实现稳定的锂/固态电解质界面

锂/固态电解质（SSE）界面的形态退化是导致全固态电池（ASSBs）性能衰退的普遍问题。为保持界面完整性，大多数ASSBs通常在低电流密度下运行，并具有相当大的堆栈压力，这极大地限…

科研小搬砖
2023年10月15日
0017
电池顶刊

ACS Energy Lett.：局部化学环境控制CO2电解槽中的阳极过程

二氧化碳（CO2）电解领域的一个主要目标是用更丰富的材料取代通常使用的铱（Ir）阳极催化剂，该材料在工艺条件下对水氧化稳定且具有活性。镍（Ni）在碱性水电解中有着广泛的应用，被认为…

科研小搬砖
2023年10月15日
0018
电池顶刊

李灿/施晶莹ACS Catal.: 空穴存储层促进Ta3N5光阳极上持续水氧化

空穴存储层(HSL)策略已被证明是一种有效的界面改性方法，可以克服氮化钽(Ta3N5)光阳极的不稳定性，并进一步提高光电化学(PEC)水氧化反应的性能。因此，中国科学院李灿、施晶…

科研小搬砖
2023年10月15日
0017
电池顶刊

金钟/孙林Small：提高硅负极锂离子电池初始库仑效率的新进展综述

可充电硅负极锂离子电池（SLIBs）因其理论容量高、工作电位低和自然资源丰富等优点而备受关注。然而，其低初始库仑效率（ICE）开始引发关注，因为ICE值是全电池设计的核心指标，深刻…

科研小搬砖
2023年10月15日
0011
电池顶刊

郑耿峰/韩庆Angew.：安培级偏电流密度！表面Li掺杂助力CO2电化学合成甲酸盐

电化学二氧化碳（CO2）转化为甲酸盐是降低CO2含量和获得高附加值化学品的一种很有前途的方法，但是其偏电流密度仍不足以满足工业要求。近日，复旦大学郑耿峰教授和北京理工大学韩庆教授…

科研小搬砖
2023年10月15日
0010
电池顶刊

JACS：贵金属纳米催化剂的电化学应变动力学

用于能量转换和存储装置的有效金属电催化剂的理论设计在很大程度上依赖于催化剂结构对电催化反应的单边效应。近日，欧洲同步辐射中心Raphaël Chattot（通讯作者）等人报道了他…

科研小搬砖
2023年10月15日
0016
电池顶刊

一个偶然的发现，成就这篇Joule!

自2011年发现第一个MXene成员Ti3C2Tx以来，MXene受到了相当大的关注。特别是，无论金属离子还是非金属离子用作电荷载体，它们耐受各种离子穿梭和超快的表面氧化还原行为导…

科研小搬砖
2023年10月15日
0034
电池顶刊

厦大杨勇Small: 分散在多孔碳上的钴酞菁增强Li-SF6电池的还原动力学

Li-SF6电池不仅具有高的理论能量密度（3922 Wh/kg），同时为难降解的惰性温室气体SF6提供了一条温和高效的转化途径，因而在近年来开始备受关注。然而，还原过程因其缓慢的动…

科研小搬砖
2023年10月15日
0024
电池顶刊

韩国电子技术研究所AFM: 牺牲正极实现无锂铟层全固态电池的稳定循环

由固化正极、电解质和锂金属负极组成的全固态电池（ASSB）由于其出色的稳定性和实现高能量密度的期望而备受关注。然而，锂枝晶生长、化学机械退化和界面不稳定性阻碍了其永久运行，导致锂耗…

科研小搬砖
2023年10月15日
0018
电池顶刊

东华Small：优化的NiS2 /NiSe2异质结构实现钠离子电池的性能提升

基于转化型化学的过渡金属硫化物（TMS）和硒化物（TMSe）具有较大的理论容量、合适的层间距、合适的工作电位、低扩散能垒和离子/电子的快速转移路径而被认为是钠离子电池（SIBs）有…

科研小搬砖
2023年10月15日
0050

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