电池顶刊

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港城大李振声EnSM: 实现长寿命水系锌离子电池稳定Zn沉积的电解液工程

直接利用锌金属负极的水系锌金属电池（AZMBs）被认为是具有高安全性、高理论容量和化学稳定性的下一代商业电池的候选者。然而，水系电解液狭窄的电化学稳定性窗口、不受控制的枝晶和有限的…

科研小搬砖
2023年10月13日
0026
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港理工徐宾刚Small Methods: 用于固态储能的3D打印

对电化学装置的需求推动了设计和制造可靠的固态电化学储能装置 (EESD) 的前沿研究。3D打印是一种精确且可编程的逐层制造技术，在构建先进的固态 EESD和揭示内在电荷存储机制方面…

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2023年10月13日
0038
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山大AEM：液态MOFs原位衍生夹层实现高性能固态钠金属电池

尽管最近在基于无机固态电解质(SSEs)的固态钠金属电池(SSNBs)方面取得了一些进展，但由于界面Na+传输不均匀性和异质Na剥离/沉积过程导致的Na枝晶传播极大地阻碍了SSNB…

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2023年10月13日
0045
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曲良体/张志攀/赵扬EnSM：-20°C下可自修复的锌离子电池

自修复水系电池可以提高其使用寿命，并解决室温下大变形期间设备故障引起的安全问题。在低温（例如-20°C）下，它们通常会失去大部分电化学性能和自愈功能，因为水系电解质中的水分子不可避…

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2023年10月13日
0023
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哥大Nat. Commun.：锂金属-LLZO界面接触力学演化及微观结构形成动力学

锂金属电极与固态电解质之间界面的动态行为对全固态电池的性能起着关键作用。在整个循环过程中，该界面的演变涉及微观和纳米尺度的多尺度机械和化学异质性。这些特性取决于运行条件，如电流密度…

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2023年10月13日
0025
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哈大何伟东EnSM：具有双电极亲和性的砜基电解液稳定高压锂金属电池

与锂金属负极配对的高压正极因其在高密度储能方面的应用潜力而引起了广泛的关注。然而，传统电解质无法保持高压正极和锂负极的稳定性，因为它们具有刚性的界面化学，过渡金属的吸附量低，与Li…

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2023年10月13日
0033
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美国西北大学AM：阐明和缓解无钴LiNiO2正极的高压退化

LiNiO2(LNO)是下一代锂离子电池一种很有前景的正极材料，因为它具有极高的容量和无钴成分，可以实现更可持续和更合乎道德的大规模制造。然而，它在超过4.1 V的高工作电压下的循…

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2023年10月13日
0026
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德克萨斯大学奥斯汀分校AM：多功能隔膜使钾金属电池稳定循环

钾基电化学存储的目标应用是各种固定式电能存储系统(ESSs)，与锂离子电池(LIBs)相比，该体系可能具有成本和供应优势。但是，由于与有机电解液的高反应性，钾金属负极存在不稳定的固…

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2023年10月13日
006
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ACS Energy Lett.：为下一代电动汽车定制高能正极

随着电动汽车(EVs)的普及，人们广泛研究了富镍层状正极以提高其容量。使用由具有浓度梯度(CSG)的外壳封装的富镍核是唯一能够利用富镍正极潜在容量的策略。韩国汉阳大学Chong …

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2023年10月13日
0029
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李宝华、周光敏、梁正等EnSM：无需放电，在水中精确分离废锂离子电池！

锂离子电池（LIBs）传统的回收方法基于电池粉碎，需要对放电进行预处理，导致后处理效率低，废物产生量高。分离回收LIB电池的组件时，由于锂化石墨对正极和空气的高反应性以及电解液的毒…

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2023年10月13日
0038

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